Коринебактериофаг
Коринебактериофаг ДНК (или просто коринефаг ) — - содержащий бактериофаг, специфичный для бактерий рода Corynebacterium как своего хозяина. [ 1 ] Вирус коринебактерии дифтерии [ 2 ] штамм Corynebacterium diphtheriae фаг [ 2 ] (он же коринефаг β [ 3 ] или просто β-фаг [ 4 ] [ 5 ] ) придает токсигенность штаммам Corynebacterium diphtheriae, поскольку кодирует дифтерийный токсин , [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 5 ] [ 4 ] у него есть подтипы бета-с и бета-вир. [ 9 ] Согласно предложенной таксономической классификации, коринефаги β и ω являются неклассифицированными представителями рода Lambdavirus , семейства Siphoviridae . [ 3 ] [ 10 ]
Коринебактериофаги играют решающую роль в экологии и эволюции видов Corynebacterium . Это вирусы, которые специфически нацелены на эти бактерии и заражают их, вводя их генетический материал в бактерию-хозяина и используя клеточный механизм хозяина для репликации и производства большего количества фагов . Изучение коринефагов важно не только для понимания биологии этих вирусов, но и для их потенциального применения в биотехнологии , например, для использования фагов для борьбы с бактериями.
Коринебактериофаг, как и другие бактериофаги , имеет разнообразную структуру и классифицируется на основе различных характеристик, включая морфологию , тип нуклеиновой кислоты и генетическое содержание.
Структура и классификация
Коринефаги представляют собой разнообразную группу вирусов , специфически поражающих бактерии рода Corynebacterium . Структурно эти фаги имеют множество форм, большинство из которых имеют отчетливую морфологию головы и хвоста, характерную для порядка Caudovirales . Капсид, обычно икосаэдрической формы, содержит генетический материал, который может представлять собой как двухцепочечную, так и одноцепочечную ДНК, размер которой варьируется у разных видов фагов. Структура хвоста, используемая для прикрепления к клеткам-хозяевам, может быть короткой или длинной, а ее сложность варьируется у разных фагов. Специфическая морфология коринефага играет ключевую роль в его классификации и является решающим фактором в понимании его взаимодействия с бактериями-хозяевами.
| Общий обзор строения и классификации коринебактериофагов: | |
|---|---|
| Голова (капсид): | Головка или капсид коринебактериофага содержит генетический материал ( ДНК или РНК ). Часто имеет икосаэдрическую форму. |
| Хвост: | Многие коринебактериофаги имеют структуру хвоста, которая помогает прикрепляться к бактериальному хозяину и вводить генетический материал. Хвост может быть коротким или длинным, в зависимости от конкретного фага. |
| Хвостовые волокна: | У некоторых фагов есть хвостовые волокна, которые помогают распознавать специфические рецепторы на поверхности бактериальных клеток и прикрепляться к ним. |
| Базовая пластина : | Базовая пластинка представляет собой структуру у основания хвоста, которая может содержать белки, участвующие в распознавании клетки-хозяина и инициации инфекции. |
Генетический материал:
ДНК- фаги : Большинство коринебактериофагов имеют ДНК в качестве генетического материала. ДНК может быть одноцепочечной или двухцепочечной. РНК- фаги . Некоторые фаги, хотя и менее распространены, имеют геномы РНК.
Морфология:
Siphoviridae : Фаги этого семейства обычно имеют длинные несокращающиеся хвосты и характеризуются способностью подвергаться лизогении (интеграции их ДНК в геном хозяина).
Myoviridae : эти фаги имеют длинные сократительные хвосты и часто связаны с литическим жизненным циклом.
Podoviridae : Фаги этого семейства имеют короткие хвосты.
Жизненные циклы и взаимодействие с хостом
Коринефаги имеют два основных жизненных цикла: литический и лизогенный . В литическом цикле фаг прикрепляется к бактериальной клетке , вводит ее ДНК и использует механизмы клетки для репликации ее генома и производства новых вирионов. Этот процесс в конечном итоге приводит к лизису клетки-хозяина и высвобождению новых фаговых частиц. Напротив, лизогенный цикл включает интеграцию генетического материала фага в геном хозяина с образованием профага. Эта интегрированная ДНК реплицируется вместе с геномом хозяина во время деления клеток . Профаг может в конечном итоге войти в литический цикл в ответ на определенные триггеры, такие как стресс или УФ-излучение . На выбор между этими жизненными циклами влияют различные факторы, включая условия окружающей среды и генетический состав как фага, так и хозяина. Специфичность хозяина Фаги часто классифицируются на основе их диапазона хозяев и специфичности с указанием конкретных видов или штаммов бактерий, которые они могут заразить.
Приложения в исследованиях и медицине
Коринефаги представляют значительный интерес в области микробиологии и биотехнологии . Их специфичность к видам Corynebacterium делает их ценными инструментами в изучении этих бактерий, включая патогенные штаммы, такие как Corynebacterium diphtheriae . Фаги используются для понимания бактериальной генетики, эволюции и механизмов патогенности. В эпоху растущей устойчивости к антибиотикам коринефаги также предлагают потенциал в фаговой терапии , альтернативе традиционным антибиотикам . Фаговая терапия использует естественную способность фагов заражать и лизировать определенные бактерии, обеспечивая целенаправленный подход к лечению бактериальных инфекций , особенно тех, которые устойчивы к традиционным методам лечения. Кроме того, генетическое разнообразие и адаптивность коринефагов делают их богатым источником для биотехнологических применений, таких как разработка новых антибактериальных агентов или доставка терапевтических генов.
Размер генома
Геномы коринефагов могут сильно различаться по размеру. Обычно они варьируются от 15 000 до 100 000 пар оснований, хотя это число может варьироваться в зависимости от конкретного фага.
Фаг коринебактерий Corlili [ 11 ]
Исходный фаг CL31 получен из Справочного центра бактериальных вирусов Феликса Д'Эреля. CL31 был первоначально выделен на C. Glutacumum ATCC 15990 Исследовательский центр биохимии и клеточной генетики.
CNRS, 31062 Тулуза, Франция, до 1985 года.
Исходный запас фага CL31 образует бляшки на MB001, хотя и с более низкой эффективностью образования бляшек, чем на ATCC 15990. Бляшки, полученные на MB001, при сборе и размножении на том же штамме, приводили к образованию запасов фагов с очень высоким титром.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ NCBI: Коринефаги (список)
- ^ Jump up to: а б NCBI: вирус/фаг Corynebacterium diphtheriae (виды)
- ^ Jump up to: а б NCBI: Коринефаг бета (виды)
- ^ Jump up to: а б SIB: Модуляция вирулентности хозяина вирусом . Экспаси: ViralZone. Доступ: 18 февраля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б СИБ: Вирусный экзотоксин . Экспаси: ViralZone. Доступ: 18 февраля 2021 г.
- ^ Джули К. Сегман, изд. (2006). Медицинский словарь Стедмана (28-е изд.). Балтимор, Мэриленд: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 449. ИСБН 978-0-7817-3390-8 .
- ^ ТАБЛИЦА 1. Свойства вирулентности бактерий, измененные бактериофагами из Вагнер П.Л., Вальдор М.К. (август 2002 г.). «Бактериофаговый контроль вирулентности бактерий» . Инфекция и иммунитет . 70 (8): 3985–93. дои : 10.1128/IAI.70.8.3985-3993.2002 . ПМК 128183 . ПМИД 12117903 .
- ^ LP Johnson, MA Tomai, PM Schlievert: Участие бактериофагов в производстве пирогенного экзотоксина A стрептококков группы А. В: Журнал бактериологии, том 166, № 2, май 1986 г., стр. 623–627.
- ^ Коста, Джей Джей; Мишель, JL; Раппуоли, Р; Мерфи, младший (1981). «Карта рестрикции коринебактериофагов бета с и бета вира и физическая локализация дифтерийного токсического оперона» . Журнал бактериологии . 148 (1): 124–30. дои : 10.1128/JB.148.1.124-130.1981 . ПМК 216174 . ПМИД 6270058 .
- ^ NCBI: Коринефаг омега (виды)
- ^ «База данных актинобактериофагов | Фаг Corlili» . phagesdb.org . Проверено 17 декабря 2023 г.
 | Эта вирусе статья о незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |