BINWIT - Wkład użytkownika [pl]

Bakteriofag

2020-10-13T05:45:47Z

Ewa.jonczyk:

<translate>

</translate>
=Informacje ogólne=
Wirus infekujący wyłącznie komórki prokariotyczne (wirus bakteryjny, pasożyt bakteryjny) charakteryzujący się swoistością działania i wykazujący aktywność lityczną wobec danego gatunku, a nawet szczepu bakteryjnego (gospodarza), mający zdolność do amplifikacji w komórkach gospodarza. Bakteriofagi to najbardziej zróżnicowana i najliczniejsza grupa wirusów, które występują powszechnie w środowisku (wody, gleba, ścieki, produkty spożywcze, mikroorganizmy, organizmy ludzi oraz zwierząt). <ref>Batinovic, S., Wassef, F., Knowler, S. A., Rice, D., Stanton, C. Ret al. (2019). Bacteriophages in Natural and Artificial Environments. ''Pathogens (Basel, Switzerland)'', ''8''(3), 100. doi: 10.3390/pathogens8030100. </ref> Szacuje się, że ich liczebność w biosferze 10–krotnie przekracza liczbę komórek bakteryjnych. <ref>Abedon S.T. (2011) Communication among phages, bacteria and soil environments. B iocommunication of soil microorganisms. Witzany G. (Ed.) ''Springer-Verlag,'' Heildelberg, Germany 37-65.</ref> Oprócz ograniczania liczebności bakterii odgrywają także ważną rolę w ich ewolucji.

=Budowa i cykl życiowy=
Fagi zbudowane są z kwasu nukleinowego zawartego w białkowej otoczce. Pojedyncza cząstka fagowa (wirion) składa się z główki i ogonka. Może mieć różne kształty, a ich morfologia jest cechą systematyczną. Główkę tworzy kapsyd, wewnątrz którego znajduje się materiał genetyczny. Kapsyd to element składowy wirionu fagowego zbudowany z białek zwanych kapsomerami, tworzących uporządkowaną strukturę, co nadaje kształt cząstce fagowej. Może być helikalny, izometryczny lub złożony, łączący wsobie obie formy Stanowi ochronę dla kwasu nukleinowego wirusa. Kapsyd helikalny zbudowany jest ze spiralnie ułożonych podjednostek białkowych. Składa się on zjednego głównego białka kapsydu iczterech białek, zlokalizowanych na jego końcach, występuje u bakteriofagów zrodziny ''Inoviridae''. Kapsyd izometryczny ma symetrię dwudziestościenną, tzn. na jej dwudziestu równobocznych powierzchniach znajduje się około 60 identycznych elementów ułożonych wformie kulistej, połączonych ze sobą podwójną, trójkrotną ipięciokrotną osią symetrii, występuje u bakteriofagów zrodziny ''Microviridae''. Kapsyd ostrukturze złożonej zbudowany jest zwielościennej główki iogonka. Głowa zbudowana jest zjednego lub kilku typów białek ima za zadanie ochronę kwasu nukleinowego, który znajduję się wjej wnętrzu. Wdolnej części główki kapsyd przechodzi wogonek, który jest połączony zgłówką za pomocą białka łącznikowego. Składa się zwewnętrznej tubularnej struktury rdzeniowej, otoczonej kurczliwą, helikalną pochewką, przez którą następuje transfer kwasu nukleinowego podczas infekcji. Większość ogonków posiada włókna lub kolce. Krótsze przydatki nazywane są kolcami ogonów (np. ''Podoviridae'') lub wąsami. Ogonki bakteriofagów zbudowane są z podjednostek, mogą różnić się długością, kurczliwością, występowaniem osłonki. Występują w trzech różnych formach morfologicznych: krótkie (np. fag T7), długie kurczliwe (fag Mu), długie niekurczliwe (fag λ). Ogonek fagów z rodziny ''Myioviridae'' (24,5% ogonów) jest kurczliwy i składa się z osiowej igły otoczonej kurczliwą pochewką, oddzielona od główki faga pustą przestrzenią lub tzw. „szyją”. Ogonki fagów z rodziny ''Siphoviridae'' (61%) to długie i elastyczne lub sztywne rurki, podczas gdy u ''Podoviridae'' (14%) są krótkie o długości 10–20 nm. Kurczliwe ogonki fagów ulegają zmianie konformacyjnej - przypominającej działanie strzykawki - po przyłączeniu do komórki gospodarza. Bakteriofagi ogonkowe, które stanowią najliczniejszą grupę wirusów, wykorzystują swój kurczliwy ogonek do wstrzyknięcia materiału genetycznego do wnętrza komórki bakteryjnej, np. T4, T7 posiadają stabilne kapsydy z wierzchołkowo umieszczonymi białkowymi ogonkami. Następuję adsorpcja do komórki bakteryjnej i wytwarzane są pory w jej ścianie komórkowej, z udziałem endolizyn oraz holin, które umożliwiają endolizynie dostęp do peptydoglikanu budującego ścianę komórkową bakterii. Fag wstrzykuje swoje DNA do wnętrza komórki bakterii, pusty kapsyd wirusowy pozostaje na zewnątrz. Ogonek zakończony jest płytką podstawy, wktórą wbudowane są białka enzymatyczne degradujące ścianę komórkową bakterii. Od płytki podstawy odchodzi sześć nitkowatych wypustek, które służą do rozpoznawania odpowiednich receptorów oraz adsorpcji faga do powierzchni komórek bakterii. Taką strukturę posiadają bakteriofagi rodzin ''Myoviridae'', ''Siphoviridae'' i''Podoviridae.''Cykl życiowy bakteriofagów, czyli cykl, w wyniku którego dochodzi do infekcji komódki bakteryjnej fagiem, powstają i uwalniane są do otoczenia fagowe wiriony potomne. W zależności od efektu końcowego infekcji fagowej można wyróżnić cykl lityczny- w którym cząstka fagowa przyłącza się do swoistych receptorów na powierzchni komórki bakteryjnej, a materiał genetyczny jest wstrzykiwany do wnętrza. Dochodzi do replikacji fagowego kwasu nukleinowego, po czym powstają białka fagowe i składany jest kapsyd, do którego upakowany zostaje materiał genetyczny faga. Kompletne wiriony potomne są uwalniane do otoczenia powodując przy udziale endolizyn i holin rozpad (lizę) komórki bakteryjnej. Cykl ten składa się z następujących etapów: adsorpcja, penetracja, replikacja, składanie, uwalnianie; oraz- cykl lizogeniczny, w którym dochodzi do syntezy białka represorowego, w efekcie czego materiał genetyczny faga zostaje wbudowany w materiał genetyczny komórki bakteryjnej i razem z nim podlega replikacji (profag). Taki stan nazywany jest lizogenią, Pewne warunki, np. niekorzystne czynniki środowiska mogą przyczynić się do indukcji profaga i spowodować wejście faga w cykl lityczny. Fag realizujący cykl lityczny, którego efektem działania jest zniszczenie komórki bakteryjnej gospodarza to fag lityczny, zjadliwy. Fagi lityczne zaleca się do stosowania w terapii fagowej. Z kolei jako faga łagodnego określa się bakteriofaga w cyklu lizogenicznym, którego materiał genetyczny jest zintegrowany ulega replikacji z genomem bakteryjnego gospodarza (lizogenu) lub pozostaje w formie plazmidu. To postać nieinfekcyjna bakteriofaga, która może występować przez wiele pokoleń bakterii, którego geny nie podlegają ekspresji, lecz w pewnych warunkach może dojść do indukcji progafa i jego materiał genetyczny może zostać wycięty z DNA bakterii wchodząc w cykl lityczny, niszcząc i infekując inne komórki bakteryjne. Komórka bakteryjna zainfekowana profagiem nie jest wrażliwa na infekcje nowymi cząstkami faga, którym jest zainfekowana. Uważa się, że fagi łagodne mogą stanowić wektor w procesie horyzontalnego transferu genów. W szczególności biorą udział w procesie transdukcji polegającym na przeniesieniu fragmentu DNA z jednej komórki do drugiej, będący rezultatem infekcji bakteriofagiem. Proces polega na tym, że na etapie składania wirionów potomnych dochodzi do przypadkowego wycięcia i upakowania fragmentu DNA pochodzącego z komórki gospodarza, a następnie zostaje on wbudowany do genoforu innej komórki bakteryjnej na drodze rekombinacji. Bakteriofagi mogą przenosić geny powodujące zmianę fenotypu komórki gospodarza, takie jak, m in.: odpowiadające za zjadliwość bakterii- np. produkcję toksyn, czy geny oporności na antybiotyki. Z tego względu fagi łagodne nie są zalecane do zastosowania w celach terapeutycznych.

=Morfologia i ultrastruktura=
Budowa zewnętrzna – morfologia pojedynczej cząstki fagowej ustalana jest na postawie obrazu uzyskanego w Tranmisyjnym Mikroskopie Elektronowym. Wiriony fagów mogą być ogonkowe, wielościenne, filamentowe lub wielokształtne. Fagi ogonkowe stanowią najliczniejszą grupę zawierającą ponad 4950 opisanych bakteriofagów. Zostały one sklasyfikowane jako rząd ''Caudovirales''. W skład rzędu wchodzi 13 rodzin wyróżnionych na podstawie budowy wirionu i stanowiące 21 tzw. morfotypów (A-G) opisanych przez H.W. Ackermanna na postawie obserwacji fagów z użyciem Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej. <ref>Ackermann, H. Frequency of morphological phage descriptions in the year 2000. (2001). ''Arch. Virol''. 146, 843–857. doi: 10.1007/s007050170120.</ref> <ref>Ackermann HW. (2012). Bacteriophage electron microscopy. ''Adv Virus Res'' ;82:1-32. doi:10.1016/B978-0-12-394621-8.00017-0.</ref> Wirusy bakteryjne nieposiadające ogonka wytwarzają fosfolipidy, wykorzystywane w przekazywaniu swojego materiału genetycznego. Główki fagów mogą być m.in. wielościenne, cylindryczne, sferyczne czy o kształcie wrzeciona. Oprócz zróżnicowanego kształtu fagi różnią się także pod względem wielkości. Średnia długość wirionu fagowego mieści się w przedziale 30-60nm. W niektórych ekosystemach wodnych można jednak spotkać fagi mniejsze niż 30 nm. Istnieją także bakteriofagi o wielkości 200-300 nm. Budowę pojedynczych wirionów fagowych uzyskanych w wyniku zastosowania Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej. Ze względu na rozmiary fagów, wiriony fagowe, jak i elementy ich budowy można obserwować jedynie przy pomocy Mikroskopii Elektronowej, dzięki czemu możliwe jest zaobserwowanie kształtu całej cząstki fagowej, jej rozmiarów, kształtu i symetrii główki, obecności i długości ogonka, płytki podstawy oraz odchodzących od niej włókien.

=Zastosowanie bakteriofagów=
Terapeutyczne: wykorzystujące zdolność fagów do swoistego niszczenia bakterii wywołujących infekcje, w przypadku których dostępne antybiotyki okazują się nieskuteczne- eksperymentalna terapia fagowa prowadzona przy [https://www.iitd.pan.wroc.pl/pl/OTF/ZasadyTerapiiFagowej.html Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu]. Dotychczasowe badania wskazują na to, że fagi są cząstkami naturalnymi, bezpiecznymi, nie wywołującymi ciężkich efektów niepożądanych, nietoksycznymi dla nerek i wątroby, które mogą by stosowane u pacjentów z niedoborami odporności. Wykazano, że fagi mogą być aktywne zarówno wobec bakterii w postaci planktonicznej, jak i występujących w biofilnie. Potencjał terapeutyczny charakteryzuje również endolizyny fagowe, enzymy produkowane i uwalniane w końcowym etapie cyklu litycznego. W celach terapeutycznych wykorzystywane są preparaty fagowe w postaci lizatów lub preparatów fagów oczyszczonych, zawierające wyłącznie fagi lityczne. Do poszukiwania fagów aktywnych wobec wyizolowanych szczepów bakteryjnych stosuje się tzw. metodę typowania fagowego w której jako wynik pozytywny uznawana jest obecność tzw. łysinek fagowych, czyli stef zahamowania wzrostu obserwowanych jako drobne przejaśnienia na powierzchni murawy bakteryjnej w hodowli stałej. Powstają one w wyniku lizy komórek (rozpadu komórek bakteryjnych), będącej efektem działania bakteriofagów lub enzymów przez nie produkowanych. Mogą też być efektem działania czynników niespecyficznych, hamujących wzrost komórek bakteryjnych. ''Łysinki fagowe mogą być cechą charakterystyczną dla danego faga, mogą mieć różną średnicę, różny brzeg, być przejrzyste lub nie oraz z tzw. efektem halo''. <ref>Jurczak-Kurek, A., Gąsior, T., Nejman-Faleńczyk, B., et al (2016). Biodiversity of bacteriophages: morphological and biological properties of a large group of phages isolated from urban sewage.Scientific reports,6, 34338. https://doi.org/10.1038/srep34338. .</ref> Do określania miana fagów w badanej próbce wykorzystywana jest metoda płytek dwuwarstwowych. <ref>Adams M. H. (1959). ''Bacteriophages.'' New York, NY: Interscience Publishers Inc.</ref> oraz metoda standardowych rozcieńczeń. Miano ''fagów ''w badanej próbce podaje się jako liczbę jednostek tworzących ''łysinki'' (pfu - ang. plaque forming units- jednostki tworzące ''łysinki). ''Do celów terapeutycznych fagów poszukuje się w różnorodnym materiale, po uzyskaniu lizy na powierzchni murawy bakteryjnej wycina się fragment agaru w miejscu gdzie zaszła liza i podejmuje się próbę reizloacji i amplifikacji potencjalnego faga. Nowo wyizolowane fagi, zanim zostaną włączone do kolekcji i będą wykorzystywane do celów terapeutycznych muszą być gruntownie scharakteryzowane. Określa się dla fagów: spektrum lityczne, swoistość gatunkową, MOI, miano faga, stopień adsorpcji do komórki bakteryjnej, okres latencji, morfologię łysinek i ich wielkość, stabilność w warunkach przechowywania, morfologię i ultrastrukturę wirionów fagowych dzięki obrazowaniu z użyciem Tranmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM), sekwencję genomu. Genom fagowy jest sprawdzany pod kątem obecności genów kodujących toksyny, genów oporności na antybiotyki oraz integraz.

<translate>Fagi izolowane są z materiału w którym występuje ich bakteryjny gospodarz. Źródło fagów mogą stanowić zarówno próbki środowiskowe: woda, gleba jak i kliniczne- izolaty, kał, ślina, treść jelitowa. Jednak za najbardziej bogate źródło fagów uważa się ścieki szpitalne.<ref>Weber-Dąbrowska B, Jończyk-Matysiak E, Żaczek M, et al. (2016). Bacteriophage Procurement for Therapeutic Purposes. Front Microbiol. 12;7:1177. doi: 10.3389/fmicb.2016.01177. Erratum in: Front Microbiol. 2016 Nov 09;7:1813. </ref>

</translate>
=Inne właściwości/ zastosowania fagów=

* Działanie immunomodulacyjne
* Ochrona żywności
* Ochrona zwierząt i leczenie zakażeń bakteryjnych
* Narzędzie współczesnej biotechnologii imedycyny
* Wykrywanie patogenów w badanym materiale
* Ochrona przed zastosowaniem broni biologicznej

=Bibliografia=

Eskperymentalna terapia fagowa

2020-10-13T05:24:05Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Zastosowanie fagów w leczeniu infekcji bakteryjnych zarówno miejscowych, jak i systemowych, wykorzystujące zdolność fagów litycznych do swoistego niszc..."

=Definicja=
Zastosowanie fagów w leczeniu infekcji bakteryjnych zarówno miejscowych, jak i systemowych, wykorzystujące zdolność fagów litycznych do swoistego niszczenia bakterii wywołujących trudne do leczenia infekcje, w przypadku których dostępne antybiotyki okazały się nieskuteczne. Fagi terapeutyczne stosowane są w ramach eksperymentalnej terapii fagowej prowadzonej przy Instytucie Immunologii i Terapii DoświadczalnejPolskiej Akademii Naukwe Wrocławiu. Zastosowanie terapeutyczne fagów możliwe jest m. in. gdyż ich amplifikacja zachodzi tam, gdzie znajdują się wrażliwe na nie bakterie, dlatego też określa się je jako „samodawkujące się” w miejscu infekcji (<ref>Kutter E. Kuhl S., Alavidze Z., Blasdel B.G. (2012). Textbook of Natural Medicine, Edition: Fourth edition, Chapter: 112, Phage Therapy: Bacteriophages as Natural, Self-Limiting Antibiotics. ''Elsevier Churchill Livingstone'', Editors: Joseph E Pizzorno, Michael T Murray, pp.945-956.</ref>)'''''; '''''eliminują patogeny, nie niszcząc przy tym bakterii symbiotycznych stanowiących florę symbiotyczną w jelicie (<ref>Bruttin A., Brüssow H. (2005). Human volunteers receiving ''Escherichia coli'' phage T4 orally: A safety test of phage therapy. ''Antimicrob Agents Chemother''. 49: 2874–2878.</ref>); oporność bakterii na antybiotyki nie przyczynia się do powstania fagooporności (<ref>Loc- Carrillo C., Abedon S.T. (2011). Pros and cons of phage therapy. ''Bacteriophage ''1:2, 111-1114.</ref>). Dlatego też fagi mogą być wykorzystywane do leczenia infekcji wywołanych przez antybiotykooporne szczepy bakteryjne (<ref>Moghadam T., Amirmozafari N., Shariati, A., et al., (2020). How Phages Overcome the Challenges of Drug Resistant Bacteria in Clinical Infections. ''Infection and drug resistance'', ''13'', 45–61. https://doi.org/10.2147/IDR.S234353.</ref>). Preparaty fagowe są bezpieczne dla pacjentów. Odnotowano jedynie''''' '''''nieliczne przypadki wystąpienia działań niepożądanych (np. nudności, utrata apetytu, nadkażenie, wzrost temperatury ciała), związanych z ich przyjmowaniem (<ref>Sulakvelidze, A., Alavidze, Z., Morris, J. G., Jr. (2001) Bacteriophage therapy. ''Antimicrob Agents Chemother''. 45: 649–659.</ref>; <ref>Międzybrodzki R., Borysowski J., Weber-Dąbrowska B., et al.,. (2012). Clinical aspects of phage therapy. ''Adv Virus Res.'' 83:73-121.</ref>). Także niski koszt produkcji preparatów fagowych, a wraz z rozwojem technologii, zwiększenie skuteczności metod oczyszczania preparatów (<ref> Sulakvelidze, A., Alavidze, Z., Morris, J. G., Jr. (2001) Bacteriophage therapy. ''Antimicrob Agents Chemother''. 45: 649–659.</ref>; <ref>Loc- Carrillo C., Abedon S.T. (2011) Pros and cons of phage therapy. ''Bacteriophage ''1:2, 111-1114.</ref>) mogą stanowić zaletę terapii fagowej.

===Bibliografia===

Transmisyjna Mikroskopia Elektronowa

2020-09-29T04:13:18Z

Ewa.jonczyk:

=Definicja=
Technika wykorzystująca rozpędzoną wiązkę elektronów przechodzącą przez cienki preparat służąca m.in. do obrazowania morfologii i ultrastruktury wirionów fagowych i umożliwiająca określenie przynależności systematycznej badanego faga do rzędu, rodziny, morfotypu, określenia rozmiaru cząstki faga oraz elementów składowych wirionu: jego główki i ogonka, wizualizacji etapów infekcji komórki bakteryjnej, jak również określenie czy badany preparat zawiera jednorodne i kompletne cząstki fagowe. Ze względu na wysoką rozdzielczość około 0,2 nm technika ta daje możliwość powiększenia obrazu o około 1000000 razy i obserwacji cząstek fagowych i ich elementów składowych. Fagi były jednymi z pierwszych wirusów badanych w mikroskopie elektronowym <ref>Haguenau, F., Hawkes, P. W., Hutchison, J. L.'' et al''. (2003). Key events in the history of electron microscopy. Microsc. Microanal. 9:96–138.</ref> Pierwsze elektronogramy fagów (swoistych wobec ''E.coli'') były opublikowane w 1940 r w Niemczech.<ref>Ackermann HW. (2012). Bacteriophage electron microscopy. ''Adv Virus Res'' ;82:1-32. doi:10.1016/B978-0-12-394621-8.00017-0.</ref> Elektronogramy wykonuje się w ten sposób, że badane próbki są najpierw zagęszczone i oczyszczone poprzez wirowanie z dodatkiem 0,1 M octanu amonu. Następnie na siatki i błonki nośne nanoszone są badane próbki o mianie co najmniej 108pfu/ml. Preparaty są wybarwiane negatywowo w octanie uranylu i uzyskuje się obraz dwuwymiarowy.
===Bibliografia ===

Liza

2020-09-29T03:58:48Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= {| |- |Rozpad komórek będący efektem zastosowania czynnika takiego jak: enzym, antybiotyk, substancja chemiczna. Liza jest obserwowana w przypadku zastos..."

=Definicja=

{|
|-
|Rozpad komórek będący efektem zastosowania czynnika takiego jak: enzym, antybiotyk, substancja chemiczna. Liza jest obserwowana w przypadku zastosowania faga swoistego wobec wrażliwego na niego szczepu bakteryjnego zarówno w hodowli płynnej, jak i stałej. W hodowli płynnej obserwowana jest jako redukcja zmętnienia hodowli bakteryjnej. W efekcie zniszczenia komórek bakteryjnych powstaje lizat, który zawiera pozostałości po ich rozpadzie m.in. endotoksyny. Na podłożu stałym liza powstaje jako przejaśnienie na powierzchni murawy bakteryjnej. Może być liza całkowita niepełna.
|}

Oporność

2020-09-29T03:56:46Z

Ewa.jonczyk:

=Definicja=
Zjawisko braku wrażliwości mikroorganizmów na zastosowane w celu ich zwalczenia substancje.Można obserwować wrodzoną lub nabytą oporność, która jest konsekwencją zjawiska horyzontalnego transferu genów lub zmienności mutacyjnej. W przypadku bakterii obserwuje się dramatycznie rosnącą oporność bakterii na antybiotyki, co skutkuje kryzysem w leczeniu antybiotykami. Bakterie lekooporne są wrażliwe na fagi. Stosując fagi można przyczynić się do zmniejszenia rozprzestrzeniania się oporności bakterii na antybiotyki poprzez ograniczenie użycia antybiotyków. Bakterie mogą być także oporne na działanie fagów. poprzez wykształcenie naturalnych systemów obrony przed bakteriofagami, m.in.: hamowanie adsorpcji faga, blokowanie iniekcji materiału genetycznego wirusa do komórki bakterii, system restrykcji modyfikacji (ang. restriction–modification R-M), system abortywnej (przerwanej) infekcji fagowej czy system CRISPR/Cas Jednak prawdopodobieństwo wystąpienia oporności na fagi można ograniczyć stosując koktajle fagowe.

Bakteriofag

2020-09-29T03:50:30Z

Ewa.jonczyk:

=Informacje ogólne =
<translate></translate>

Wirus infekujący wyłącznie komórki prokariotyczne (wirus bakteryjny, pasożyt bakteryjny) charakteryzujący się swoistością działania i wykazujący aktywność lityczną wobec danego gatunku, a nawet szczepu bakteryjnego (gospodarza), mający zdolność do amplifikacji w komórkach gospodarza. Bakteriofagi to najbardziej zróżnicowana i najliczniejsza grupa wirusów, które występują powszechnie w środowisku (wody, gleba, ścieki, produkty spożywcze, mikroorganizmy, organizmy ludzi oraz zwierząt). <ref>Batinovic, S., Wassef, F., Knowler, S. A., Rice, D., Stanton, C. Ret al. (2019). Bacteriophages in Natural and Artificial Environments. ''Pathogens (Basel, Switzerland)'', ''8''(3), 100. doi: 10.3390/pathogens8030100. </ref> Szacuje się, że ich liczebność w biosferze 10–krotnie przekracza liczbę komórek bakteryjnych. <ref>Abedon S.T. (2011) Communication among phages, bacteria and soil environments. B iocommunication of soil microorganisms. Witzany G. (Ed.) ''Springer-Verlag,'' Heildelberg, Germany 37-65.</ref> Oprócz ograniczania liczebności bakterii odgrywają także ważną rolę w ich ewolucji.

=Budowa i cykl życiowy=
Fagi zbudowane są z kwasu nukleinowego zawartego w białkowej otoczce. Pojedyncza cząstka fagowa (wirion) składa się z główki i ogonka. Może mieć różne kształty, a ich morfologia jest cechą systematyczną. Główkę tworzy kapsyd, wewnątrz którego znajduje się materiał genetyczny. Kapsyd to element składowy wirionu fagowego zbudowany z białek zwanych kapsomerami, tworzących uporządkowaną strukturę, co nadaje kształt cząstce fagowej. Może być helikalny, izometryczny lub złożony, łączący wsobie obie formy Stanowi ochronę dla kwasu nukleinowego wirusa. Kapsyd helikalny zbudowany jest ze spiralnie ułożonych podjednostek białkowych. Składa się on zjednego głównego białka kapsydu iczterech białek, zlokalizowanych na jego końcach, występuje u bakteriofagów zrodziny ''Inoviridae''. Kapsyd izometryczny ma symetrię dwudziestościenną, tzn. na jej dwudziestu równobocznych powierzchniach znajduje się około 60 identycznych elementów ułożonych wformie kulistej, połączonych ze sobą podwójną, trójkrotną ipięciokrotną osią symetrii, występuje u bakteriofagów zrodziny ''Microviridae''. Kapsyd ostrukturze złożonej zbudowany jest zwielościennej główki iogonka. Głowa zbudowana jest zjednego lub kilku typów białek ima za zadanie ochronę kwasu nukleinowego, który znajduję się wjej wnętrzu. Wdolnej części główki kapsyd przechodzi wogonek, który jest połączony zgłówką za pomocą białka łącznikowego. Składa się zwewnętrznej tubularnej struktury rdzeniowej, otoczonej kurczliwą, helikalną pochewką, przez którą następuje transfer kwasu nukleinowego podczas infekcji. Większość ogonków posiada włókna lub kolce. Krótsze przydatki nazywane są kolcami ogonów (np. ''Podoviridae'') lub wąsami. Ogonki bakteriofagów zbudowane są z podjednostek, mogą różnić się długością, kurczliwością, występowaniem osłonki. Występują w trzech różnych formach morfologicznych: krótkie (np. fag T7), długie kurczliwe (fag Mu), długie niekurczliwe (fag λ). Ogonek fagów z rodziny ''Myioviridae'' (24,5% ogonów) jest kurczliwy i składa się z osiowej igły otoczonej kurczliwą pochewką, oddzielona od główki faga pustą przestrzenią lub tzw. „szyją”. Ogonki fagów z rodziny ''Siphoviridae'' (61%) to długie i elastyczne lub sztywne rurki, podczas gdy u ''Podoviridae'' (14%) są krótkie o długości 10–20 nm. Kurczliwe ogonki fagów ulegają zmianie konformacyjnej - przypominającej działanie strzykawki - po przyłączeniu do komórki gospodarza. Bakteriofagi ogonkowe, które stanowią najliczniejszą grupę wirusów, wykorzystują swój kurczliwy ogonek do wstrzyknięcia materiału genetycznego do wnętrza komórki bakteryjnej, np. T4, T7 posiadają stabilne kapsydy z wierzchołkowo umieszczonymi białkowymi ogonkami. Następuję adsorpcja do komórki bakteryjnej i wytwarzane są pory w jej ścianie komórkowej, z udziałem endolizyn oraz holin, które umożliwiają endolizynie dostęp do peptydoglikanu budującego ścianę komórkową bakterii. Fag wstrzykuje swoje DNA do wnętrza komórki bakterii, pusty kapsyd wirusowy pozostaje na zewnątrz. Ogonek zakończony jest płytką podstawy, wktórą wbudowane są białka enzymatyczne degradujące ścianę komórkową bakterii. Od płytki podstawy odchodzi sześć nitkowatych wypustek, które służą do rozpoznawania odpowiednich receptorów oraz adsorpcji faga do powierzchni komórek bakterii. Taką strukturę posiadają bakteriofagi rodzin ''Myoviridae'', ''Siphoviridae'' i''Podoviridae.''Cykl życiowy bakteriofagów, czyli cykl, w wyniku którego dochodzi do infekcji komódki bakteryjnej fagiem, powstają i uwalniane są do otoczenia fagowe wiriony potomne. W zależności od efektu końcowego infekcji fagowej można wyróżnić cykl lityczny- w którym cząstka fagowa przyłącza się do swoistych receptorów na powierzchni komórki bakteryjnej, a materiał genetyczny jest wstrzykiwany do wnętrza. Dochodzi do replikacji fagowego kwasu nukleinowego, po czym powstają białka fagowe i składany jest kapsyd, do którego upakowany zostaje materiał genetyczny faga. Kompletne wiriony potomne są uwalniane do otoczenia powodując przy udziale endolizyn i holin rozpad (lizę) komórki bakteryjnej. Cykl ten składa się z następujących etapów: adsorpcja, penetracja, replikacja, składanie, uwalnianie; oraz- cykl lizogeniczny, w którym dochodzi do syntezy białka represorowego, w efekcie czego materiał genetyczny faga zostaje wbudowany w materiał genetyczny komórki bakteryjnej i razem z nim podlega replikacji (profag). Taki stan nazywany jest lizogenią, Pewne warunki, np. niekorzystne czynniki środowiska mogą przyczynić się do indukcji profaga i spowodować wejście faga w cykl lityczny. Fag realizujący cykl lityczny, którego efektem działania jest zniszczenie komórki bakteryjnej gospodarza to fag lityczny, zjadliwy. Fagi lityczne zaleca się do stosowania w terapii fagowej. Z kolei jako faga łagodnego określa się bakteriofaga w cyklu lizogenicznym, którego materiał genetyczny jest zintegrowany ulega replikacji z genomem bakteryjnego gospodarza (lizogenu) lub pozostaje w formie plazmidu. To postać nieinfekcyjna bakteriofaga, która może występować przez wiele pokoleń bakterii, którego geny nie podlegają ekspresji, lecz w pewnych warunkach może dojść do indukcji progafa i jego materiał genetyczny może zostać wycięty z DNA bakterii wchodząc w cykl lityczny, niszcząc i infekując inne komórki bakteryjne. Komórka bakteryjna zainfekowana profagiem nie jest wrażliwa na infekcje nowymi cząstkami faga, którym jest zainfekowana. Uważa się, że fagi łagodne mogą stanowić wektor w procesie horyzontalnego transferu genów. W szczególności biorą udział w procesie transdukcji polegającym na przeniesieniu fragmentu DNA z jednej komórki do drugiej, będący rezultatem infekcji bakteriofagiem. Proces polega na tym, że na etapie składania wirionów potomnych dochodzi do przypadkowego wycięcia i upakowania fragmentu DNA pochodzącego z komórki gospodarza, a następnie zostaje on wbudowany do genoforu innej komórki bakteryjnej na drodze rekombinacji. Bakteriofagi mogą przenosić geny powodujące zmianę fenotypu komórki gospodarza, takie jak, m in.: odpowiadające za zjadliwość bakterii- np. produkcję toksyn, czy geny oporności na antybiotyki. Z tego względu fagi łagodne nie są zalecane do zastosowania w celach terapeutycznych.
=Morfologia i ultrastruktura=
Budowa zewnętrzna – morfologia pojedynczej cząstki fagowej ustalana jest na postawie obrazu uzyskanego w Tranmisyjnym Mikroskopie Elektronowym. Wiriony fagów mogą być ogonkowe, wielościenne, filamentowe lub wielokształtne. Fagi ogonkowe stanowią najliczniejszą grupę zawierającą ponad 4950 opisanych bakteriofagów. Zostały one sklasyfikowane jako rząd ''Caudovirales''. W skład rzędu wchodzi 13 rodzin wyróżnionych na podstawie budowy wirionu i stanowiące 21 tzw. morfotypów (A-G) opisanych przez H.W. Ackermanna na postawie obserwacji fagów z użyciem Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej. <ref>Ackermann, H. Frequency of morphological phage descriptions in the year 2000. (2001). ''Arch. Virol''. 146, 843–857. doi: 10.1007/s007050170120.</ref> <ref>Ackermann HW. (2012). Bacteriophage electron microscopy. ''Adv Virus Res'' ;82:1-32. doi:10.1016/B978-0-12-394621-8.00017-0.</ref> Wirusy bakteryjne nieposiadające ogonka wytwarzają fosfolipidy, wykorzystywane w przekazywaniu swojego materiału genetycznego. Główki fagów mogą być m.in. wielościenne, cylindryczne, sferyczne czy o kształcie wrzeciona. Oprócz zróżnicowanego kształtu fagi różnią się także pod względem wielkości. Średnia długość wirionu fagowego mieści się w przedziale 30-60nm. W niektórych ekosystemach wodnych można jednak spotkać fagi mniejsze niż 30 nm. Istnieją także bakteriofagi o wielkości 200-300 nmBudowę pojedynczych wirionów fagowych uzyskanych w wyniku zastosowania Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej. Ze względu na rozmiary fagów, wiriony fagowe, jak i elementy ich budowy można obserwować jedynie przy pomocy Mikroskopii Elektronowej, dzięki czemu możliwe jest zaobserwowanie kształtu całej cząstki fagowej, jej rozmiarów, kształtu i symetrii główki, obecności i długości ogonka, płytki podstawy oraz odchodzących od niej włókien.

=Zastosowanie bakteriofagów=
Terapeutyczne: wykorzystujące zdolność fagów do swoistego niszczenia bakterii wywołujących infekcje, w przypadku których dostępne antybiotyki okazują się nieskuteczne- eksperymentalna terapia fagowa prowadzona przy Instytucie Immunologii i Terapii DoświadczalnejPolskiej Akademii Naukwe Wrocławiu. https://www.iitd.pan.wroc.pl/pl/OTF/ZasadyTerapiiFagowej.html.Dotychczasowe badania wskazują na to, że fagi są cząstkami naturalnymi, bezpiecznymi, nie wywołującymi ciężkich efektów niepożądanych, nietoksycznymi dla nerek i wątroby, które mogą by stosowane u pacjentów z niedoborami odporności. Wykazano, że fagi mogą być aktywne zarówno wobec bakterii w postaci planktonicznej, jak i występujących w biofilnie. Potencjał terapeutyczny charakteryzuje również endolizyny fagowe, enzymy produkowane i uwalniane w końcowym etapie cyklu litycznego. W celach terapeutycznych wykorzystywane są preparaty fagowe w postaci lizatów lub preparatów fagów oczyszczonych, zawierające wyłącznie fagi lityczne. Do poszukiwania fagów aktywnych wobec wyizolowanych szczepów bakteryjnych stosuje się tzw. metodę typowania fagowego w której jako wynik pozytywny uznawana jest obecność tzw. łysinek fagowych, czyli stef zahamowania wzrostu obserwowanych jako drobne przejaśnienia na powierzchni murawy bakteryjnej w hodowli stałej. Powstają one w wyniku lizy komórek (rozpadu komórek bakteryjnych), będącej efektem działania bakteriofagów lub enzymów przez nie produkowanych. Mogą też być efektem działania czynników niespecyficznych, hamujących wzrost komórek bakteryjnych. ''Łysinki fagowe mogą być cechą charakterystyczną dla danego faga, mogą mieć różną średnicę, różny brzeg, być przejrzyste lub nie oraz z tzw. efektem halo''. <ref>Jurczak-Kurek, A., Gąsior, T., Nejman-Faleńczyk, B., et al (2016). Biodiversity of bacteriophages: morphological and biological properties of a large group of phages isolated from urban sewage.Scientific reports,6, 34338. https://doi.org/10.1038/srep34338. .</ref> Do określania miana fagów w badanej próbce wykorzystywana jest metoda płytek dwuwarstwowych. <ref>Adams M. H. (1959). ''Bacteriophages.'' New York, NY: Interscience Publishers Inc.</ref> oraz metoda standardowych rozcieńczeń. Miano ''fagów ''w badanej próbce podaje się jako liczbę jednostek tworzących ''łysinki'' (pfu - ang. plaque forming units- jednostki tworzące ''łysinki). ''Do celów terapeutycznych fagów poszukuje się w różnorodnym materiale, po uzyskaniu lizy na powierzchni murawy bakteryjnej wycina się fragment agaru w miejscu gdzie zaszła liza i podejmuje się próbę reizloacji i amplifikacji potencjalnego faga. Nowo wyizolowane fagi, zanim zostaną włączone do kolekcji i będą wykorzystywane do celów terapeutycznych muszą być gruntownie scharakteryzowane. Określa się dla fagów: spektrum lityczne, swoistość gatunkową, MOI, miano faga, stopień adsorpcji do komórki bakteryjnej, okres latencji, morfologię łysinek i ich wielkość, stabilność w warunkach przechowywania, morfologię i ultrastrukturę wirionów fagowych dzięki obrazowaniu z użyciem Tranmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM), sekwencję genomu. Genom fagowy jest sprawdzany pod kątem obecności genów kodujących toksyny, genów oporności na antybiotyki oraz integraz.

=Inne właściwości/ zastosowania fagów=

* Działanie immunomodulacyjne
* Ochrona żywności
* Ochrona zwierząt i leczenie zakażeń bakteryjnych
* Narzędzie współczesnej biotechnologii imedycyny
* Wykrywanie patogenów w badanym materiale
* Ochrona przed zastosowaniem broni biologicznej

=Bibliografia=

Wrażliwość

2020-09-29T03:15:17Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Zjawisko podatności mikroorganizmów na zastosowane w celu ich zwalczenia substancje. Na podstawie oceny wrażliwości bakterii na zastosowanego faga w bada..."

=Definicja=
Zjawisko podatności mikroorganizmów na zastosowane w celu ich zwalczenia substancje. Na podstawie oceny wrażliwości bakterii na zastosowanego faga w badaniu- tzw. typowaniu fagowym (schemat zaproponowany przez Prof. S. Ślopka w 1872 r) dobiera się fagi do zastosowania w terapii fagowej.<ref>Ślopek S, Durlakowa I.,Kucharewicz-Krukowska A,Krzywy T,Ślopek A.,Weber B. (1972).Phage typing of ''Shigella flexneri'' ''Arch Immunol Ther Exp'' (Warsz);20(1):1-60.</ref>
===Bibliografia===

Oporność

2020-09-28T15:39:02Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Zjawisko braku wrażliwości mikroorganizmów na zastosowane w celu ich zwalczenia substancje.Można obserwować wrodzoną lub nabytą oporność, która jes..."

=Definicja=
Zjawisko braku wrażliwości mikroorganizmów na zastosowane w celu ich zwalczenia substancje.Można obserwować wrodzoną lub nabytą oporność, która jest konsekwencją zjawiska horyzontalnego transferu genów lub zmienności mutacyjnej. W przypadku bakterii obserwuje się dramatycznie rosnącą oporność bakterii na antybiotyki, co skutkuje kryzysem w leczeniu antybiotykami. Bakterie lekooporne są wrażliwe na fagi. Stosując fagi można przyczynić się do zmniejszenia rozprzestrzeniania się oporności bakterii na antybiotyki poprzez ograniczenie użycia antybiotyków. Bakterie mogą być także oporne na działanie fagów. Jednak prawdopodobieństwo wystąpienia oporności na fagi można ograniczyć stosując koktajle fagowe.

Szczepy gospodarze

2020-09-28T14:40:16Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Szczepy bakteryjne, z wykorzystaniem których bakteriofag może realizować swój cykl życiowy i w którego komórkach dochodzi do amplifikacji fagów, w ef..."

=Definicja=
Szczepy bakteryjne, z wykorzystaniem których bakteriofag może realizować swój cykl życiowy i w którego komórkach dochodzi do amplifikacji fagów, w efekcie której składane i uwalniane są wiriony potomne. W zależności od tego, jaki szczep bakteryjny jest wykorzystywany do amplifikacji fagów, można wyróżnić:

==Rodzaje==
'''Gospodarza głównego-''' to''' '''swoisty szczep bakteryjny wykorzystywany do amplifikacji faga, który jest wrażliwy na danego faga i na którym uzyskiwane są: wysokie miano faga i fag charakteryzuje się krótkim czasem latencji i wysokim stopniem adsorpcji do komórek tego gospodarza.

'''Gospodarza alternatywnego- '''w sytuacji, gdy na skutek mutacji genomu gospodarz główny utracił wrażliwość na faga poszukuje się nowego gospodarza na puli szczepów danego gatunku lub gatunków zbliżonych filogenetycznie. Gospodarzem alternatywnym może być szczep niepatogenny (gdy gospodarz główny jest groźnym patogenem, tak jak np. ''Mycobacterium tuberculosis'' i j''ako ''gospodarz alternatywny wykorzystywany jest niepatogenny M. smegmatis'), na którym wykonywane są badania, np. charakterystyki faga i z wykorzystaniem którego uzyskuje się podobne parametry amplifikacji jak na szczepie gospodarza głównego.

Spektrum lityczne

2020-09-28T10:24:15Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Cecha charakterystyczna dla danego faga, wskazuje na wrażliwość badanych szczepów bakteryjnych danego gatunku na zastosowanego faga. Spektrum lityczne ba..."

=Definicja=
Cecha charakterystyczna dla danego faga, wskazuje na wrażliwość badanych szczepów bakteryjnych danego gatunku na zastosowanego faga. Spektrum lityczne badanych fagów jest to zakres ich aktywności, wyrażający stosunek wrażliwych szczepów bakteryjnych do wszystkich badanych szczepów danego gatunku, tego samego, co gospodarz. Fagi mogą charakteryzować się wąskim lub szerokim spektrum litycznym. Za miarodajne uważa się wykonanie badania na jak największej liczbie szczepów bakteryjnych.

Fagi terapeutyczne

2020-09-28T10:19:47Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę " =Definicja= Fagi lityczne, które stosowane są w terapii fagowej, ich miano w preparacie powinno wynosić co najmniej 108pfu/ml. Ze względu na koniecznoś..."

=Definicja=
Fagi lityczne, które stosowane są w terapii fagowej, ich miano w preparacie powinno wynosić co najmniej 108pfu/ml. Ze względu na konieczność wyeliminowania reakcji alergicznej i efektu cytotoksycznego oraz możliwości kodowania przez fagi w swoim genomie genów toksyn, czy oporności na antybiotyki,integraz, fagi wytypowane do terapii powinny zostać dokładnie scharakteryzowane: pod względem: genetycznym- ich genom powinien zostać poddany sekwencjonowaniu.

W przypadku fagów przeznaczonych do zastosowania terapeutycznego charakteryzuje się:

- morfologię i ultrastrukturę na podstawie zdjęć z TEM, dzięki którym określa się także przynależność systematyczną;

- sekwencję genomu, uwzględniając w szczególności obecność genów wskazujących na lityczny charakter cyklu życiowego;

- właściwości biologiczne: charakteryzujące danego faga cechy, m.in. określające rodzaj cyklu życiowego faga, jego spektrum lityczne, parametry cyklu życiowego (czas latencji, stopień adsorpcji do komórek gospodarza, plon faga), wrażliwość na różne czynniki (np. chloroform, różne warunki pH) oraz stabilność w warunkach przechowywania.

Tylko dobrze scharakteryzowane i opisane fagi moga zostać wykorzystane do celów terapeutycznych <ref>Weber-Dąbrowska B, Jończyk-Matysiak E, Żaczek M, et al.(2016) Bacteriophage Procurement for Therapeutic Purposes. Front Microbiol. Aug;7:1177.</ref><ref>Jończyk-Matysiak, E., Łodej, N., Kula, D., Owczarek, B., Orwat, F., Mi ̨edzybrodzki,R., et al. (2019). Factors determining phage stability/activity: challenges inpractical phage application.''Expert Rev. Anti Infect Ther''.17, 583–606. doi:10.1080/14787210.2019.1646126.</ref>

===Bibliografia===

Preparat fagowy

2020-09-28T09:05:54Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Preparat płynny zawierający zawieszone bakteriofagi o określonym mianie, przygotowany i przeznaczony do zastosowania. Preparat fagowy może mieć rożny s..."

=Definicja=
Preparat płynny zawierający zawieszone bakteriofagi o określonym mianie, przygotowany i przeznaczony do zastosowania. Preparat fagowy może mieć rożny skład i postać. W przypadku aktywności preparatu wobec jednego gatunku bakterii można mówić o preparacie monowalentnym. Jeśli preparat skierowany jest względem patogenów należących do różnych gatunków bakteryjnych wówczas jest to preparat poliwalentny.

==Rodzaje preparatów==
'''Lizat fagowy''' to preparat fagowy uzyskany w efekcie infekcji fagiem litycznym, czego efektem jest rozpad komórek bakteryjnych. Lizat zawiera bakteriofagi oraz pozostałości ścian komórek bakteryjnych, w tym tzw. endotoksyny (np. lipopolisacharyd). Jest on klarowny w porównaniu do hodowli bakteryjnej.Preparat zawierający co najmniej dwa fagi, którego skład ma na celu m.in. wyeliminowanie prawdopodobieństwa zjawiska fagooorności bakterii to '''koktajl fagowy.''' Istnieje możliwość, aby koktajl charakteryzował się szerszym spektrum działania lub większą swoistością gatunkową w porównania do preparatów zawierających w swym składzie pojedyncze fagi. Z punktu widzenia aktywności przeciwbakteryjnej fagi zawarte w koktajlu powinien cechować synegrizm.'''Preparat faga oczyszczonego'''- to preparat fagowy poddany procesowi oczyszczania, mającego na celu zmniejszenie zawartości endotoksyn, w celu wyeliminowania ryzyka toksyczności i wywołania ciężkiej reakcji alergicznej w sytuacji, gdy zastosowany zostanie w celach terapeutycznych.

Łysinki

2020-09-28T07:14:40Z

Ewa.jonczyk:

=Definicja=
Stefy zahamowania wzrostu obserwowane jako drobne przejaśnienia na powierzchni murawy bakteryjnej w hodowli stałej. Powstają one w wyniku lizy komórek (rozpadu komórek bakteryjnych), będącej efektem działania bakteriofagów lub enzymów przez nie produkowanych. Mogą też być efektem działania czynników niespecyficznych, hamujących wzrost komórek bakteryjnych, jednak w tym przypadku niemożliwa jest izolacja fagów i ich amplifikacja, gdyż uzyskany efekt nie jest rezultatem obecności fagów w badanej próbce.Liczbę ''fagów ''w badanej próbce podaje się jako liczbę jednostek tworzących ''łysinki'' (pfu - ang. plaque forming units- jednostki tworzące ''łysinki).'' ''Łysinki fagowe m''ogą być cechą charakterystyczną dla danego faga, mogą mieć różną średnicę, różny brzeg, być przejrzyste lub nie oraz z tzw. efektem halo.

===Bibliografia===
''<a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048108/">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048108/</a>''''''

Genom

2020-08-25T11:32:37Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Cały materiał genetyczny występujący w komórce lub organellum. W przypadku bakteriofagów to materiał genetyczny zawarty w wirionie i osłonięty kapsy..."

=Definicja=
Cały materiał genetyczny występujący w komórce lub organellum. W przypadku bakteriofagów to materiał genetyczny zawarty w wirionie i osłonięty kapsydem. Genomy bakteriofagów różnią się wielkością, od 2,5 kpz do około 150 kpz i zawierają kilka do kilkuset genów, a ich liczba zależy od wielkości genomu. Uważa się, że fagi DNA mają największe genomy, podczas gdy genomy RNA fagów uważane są za najmniejsze.Genomy bakteriofagów są zróżnicowane pod względem formy, ich struktura może zależeć m.in. od cyklu życiowego faga. Ze względu na zjawisko horyzontalnego transferu genów zachodzącego między bakteriofagami a ich gospodarzami, genomy bakteriofagów mają strukturę mozaikową- zbudowane są z licznych modułów.

Bakteriofag

2020-08-25T11:23:11Z

Ewa.jonczyk:

=Defiinicja=
<translate>Wirus infekujący wyłącznie komórki prokariotyczne (wirus bakteryjny, pasożyt bakteryjny) charakteryzujący się swoistością działania i wykazujący aktywność lityczną (swoisty) wobec danego gatunku, a nawet szczepu bakteryjnego (gospodarza), mający zdolność do amplifikacji w komórkach gospodarza. Bakteriofagi to najbardziej zróżnicowana i najliczniejsza grupa wirusów, które występują powszechnie w środowisku. Mogą być izolowane ze środowiska (m.in. zbiorników wodnych, gleby), ale także ścieków, produktów spożywczych, mikroorganizmów, czy też organizmów ludzi i zwierząt. Szacuje się, że ich liczebność w biosferze 10–krotnie przekracza liczbę komórek bakteryjnych. Ograniczając liczebność bakterii odgrywają tym samym ważną rolę w ich ewolucji.</translate><translate></translate>
Budowa i cykl życiowy

Fagi zbudowane są z kwasu nukleinowego zawartego w białkowej otoczce. Pojedyncza cząstka fagowa (wirion) składa się z główki i ogonka. Może mieć różne kształty, a ich morfologia jest cechą systematyczną. Zakażenie fagiem przebiega w ten sposób, że materiał genetyczny jest wstrzykiwany do wnętrza komórki bakteryjnej, podczas gdy część białkowa wirusa pozostaje na zewnątrz. Bakteriofagi zjadliwe realizując cykl lityczny amplifikują się i uwalniając się niszczą komórkę bakteryjną (liza) (etapy infekcji fagowej to: adsorpcja, penetracja, replikacja, ekspresja białek fagowych, składanie kompletnych wirionów i uwalnianie wirionów potomnych) zaś łagodne (wirulentne) realizując cykl lizogeniczny wbudowują swój materiał genetyczny wmateriał genetycznykomórki bakteryjnej (lizogen) i mogą w tej postaci występować przez wiele jej pokoleń. W szczególności fagi łagodne mają możliwość przenoszenia obcych genów w procesie tansdukcji (toksyn, czy oporności na antybiotyki) W wyniku konwersji lizogenicznej fagi te przechodzą do cyklu litycznego m.in. pod wpływem niekorzystnych czynników środowiska.Bakterie wykształciły naturalne systemy obrony przed bakteriofagami, m.in.: hamowanie adsorpcji faga, blokowanie iniekcji materiału genetycznego wirusa do komórki bakterii, system restrykcji modyfikacji (ang. restriction–modification R-M), system abortywnej (przerwanej) infekcji fagowej czy system CRISPR/Cas.

Zastosowanie bakteriofagów:

Terapeutyczne: wykorzystujące zdolność fagów do swoistego niszczenia bakterii wywołujących infekcje, w przypadku których dostępne antybiotyki okazują się nieskuteczne- eksperymentalna terapia fagowa prowadzona przy Instytucie Immunologii i Terapii DoświadczalnejPolskiej Akademii Naukwe Wrocławiu.https://www.iitd.pan.wroc.pl/pl/OTF/ZasadyTerapiiFagowej.htmlW celach terapeutycznych wykorzystywane są preparaty fagowe w postaci lizatów lub preparatów fagów oczyszczonych, zawierające wyłącznie fagi lityczne. Do poszukiwania fagów aktywnych wobec wyizolowanych szczepów bakteryjnych stosuje się tzw. metodę typowania fagowego. Do określania miana fagów w badanej próbce wykorzystywana jest metoda płytek dwuwarstwowych Adamsa oraz metoda standardowych rozcieńczeń. Fagów do celów terapeutycznych poszukuje się w różnorodnym materiale, po uzyskaniu lizy na powierzchni murawy bakteryjnej wycina się fragment agaru w miejscu gdzie zaszła liza i podejmuje się próbę reizloacji i amplifikacji potencjalnego faga. Nowo wyizolowane fagi, zanim zostaną włączone do kolekcji i będą wykorzystywane do celów terapeutycznych muszą być gruntownie scharakteryzowane. Określa się dla fagów: MOI, miano faga, stopień adsorpcji do komórki bakteryjnej, okres latencji, spektrum lityczne, morfologię łysinek i ich wielkość, stabilność w warunkach przechowywania, morfologię i ultrastrukturę wirionów fagowych dzięki obrazowaniu z użyciem Tranmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM), sekwencję genomu. Genom fagowy jest sprawdzany pod kątem obecności genów kodujących toksyny, genów oporności na antybiotyki oraz integraz.Dotychczasowe badania wskazują na to, że fagi są cząstkami naturalnymi, bezpiecznymi, nie wywołującymi ciężkich efektów niepożądanych, nietoksycznymi dla nerek i wątroby, które mogą by stosowane u pacjentów z niedoborami odporności. Wykazano, że fagi mogą być aktywne zarówno wobec bakterii w postaci planktonicznej, jak i występujących w biofilnie. Potencjał terapeutyczny charakteryzuje również endolizyny fagowe, enzymy produkowane i uwalniane w końcowym etapie cyklu litycznego.

Inne właściwości/ zastosowania fagów:
* Działanie immunomodulacyjne
* Poza antybakteryjne działanie
* Ochrona żywności
* Ochrona zwierząt i leczenie zakażeń bakteryjnych
* Cenne narzędzie współczesnej biotechnologii imedycyny
* Wykrywanie patogenów w badanym materiale
* Ochrona przed zastosowaniem broni biologicznej

Bibliografia

Transmisyjna Mikroskopia Elektronowa

2020-08-21T12:02:13Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Technika wykorzystująca rozpędzoną wiązkę elektronów przechodzącą przez preparat służąca m.in. do obrazowania morfologii i ultrastruktury wirionó..."

=Definicja=
Technika wykorzystująca rozpędzoną wiązkę elektronów przechodzącą przez preparat służąca m.in. do obrazowania morfologii i ultrastruktury wirionów fagowych i umożliwiająca określenie przynależności systematycznej badanego faga do rzędu, rodziny, morfotypu, określenie rozmiaru cząstki faga oraz elementów składowych wirionu: jego główki i ogonka. Ze względu na wysoką rozdzielczość około 0,2 nm, technika ta daje możliwość powiększenia obrazu o około 1000000 razy i obserwacji cząstek fagowych. Elektronogramy wykonuje się w ten sposób, że badane próbki są najpierw zagęszczone i oczyszczone poprzez wirowanie z dodatkiem 0,1 M octanu amonu. Następnie na siatki i błonki nośne nanoszone są badane próbki zawierające fagi o mianie co najmniej 108 pfu/ml. Preparaty są wybarwiane negatywowo i uzyskuje się obraz dwuwymiarowy
===Bibliografia ===

Swoistość faga

2020-08-21T11:16:19Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Specyficzność działania, aktywność, zdolność do infekowania i lizy komórek bakteryjnego gospodarza dla którego fag posiada na swojej powierzchni rec..."

=Definicja=
Specyficzność działania, aktywność, zdolność do infekowania i lizy komórek bakteryjnego gospodarza dla którego fag posiada na swojej powierzchni receptory. Cecha ta zapewnia (w przypadku zastosowania fagów w celach terapeutycznych), że zniszczone przez zastosowanego faga zostaną tylko bakterie patogenne wykazujące na niego wrażliwość, jednocześnie zastosowanie faga nie spowoduje zaburzenia składu bakterii symbiotycznych w jelitach. Obserwuje się swoistość gatunkową, czasem jest ona ograniczona do poszczególnych szczepów danego gatunku, wskazując na wysoką specyficzność działania faga. Ze względu na stopień swoistości działania fagi można podzielić na monowalentne (aktywne wobec jednego gatunku bakterii) i poliwalentne (aktywne wobec różnych gatunków bakterii).

===Bibliografia===

Kwas nukleinowy

2020-08-21T11:10:01Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Związek wielkocząsteczkowy zbudowany z nukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi: DNA lub RNA. Nośnik informacji genetycznej, odpowiedzialny..."

=Definicja=
Związek wielkocząsteczkowy zbudowany z nukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi: DNA lub RNA. Nośnik informacji genetycznej, odpowiedzialny za jej powielanie i ekspresję. W przypadku bakteriofagów materiałem genetycznym jest DNA lub rzadziej RNA wpostaci jednoniciowej lub dwuniciowej, może mieć też postać segmentowanego, dwuniciowego RNA. Formy występujących kwasów nukleinowych mogą być koliste, liniowe lub helikalne. DNA fagowe może być glikozylowane lub metylowane, co wpływa na stabilność cząsteczki w komórce gospodarza. Podczas infekcji komórki bakteryjnej kwas nukleinowy jest wstrzykiwany do wnętrza komórki gospodarza.
===Bibliografia===

Łysinki

2020-08-21T10:25:37Z

Ewa.jonczyk: Utworzono nową stronę "=Definicja= Stefy zahamowania wzrostu obserwowane jako drobne przejaśnienia na powierzchni murawy bakteryjnej w hodowli stałej. Powstają one w wyniku lizy komórek (r..."

=Definicja=
Stefy zahamowania wzrostu obserwowane jako drobne przejaśnienia na powierzchni murawy bakteryjnej w hodowli stałej. Powstają one w wyniku lizy komórek (rozpadu komórek bakteryjnych), będącej efektem działania bakteriofagów lub enzymów przez nie produkowanych. Mogą też być efektem działania czynników niespecyficznych, hamujących wzrost komórek bakteryjnych, jednak w tym przypadku niemożliwa jest izolacja fagów i ich amplifikacja, gdyż uzyskany efekt nie jest rezultatem obecności fagów w badanej próbce.Liczbę ''fagów ''w badanej próbce podaje się jako liczbę jednostek tworzących ''łysinki'' (pfu - ang. plaque forming units- jednostki tworzące ''łysinki).''''''Łysinki fagowe m''ogą ''być cechą charakterystyczną dla danego faga, mogą mieć różną średnicę, różny brzeg, być przejrzyste lub nie oraz z tzw. efektem halo.

===Bibliografia===
''<a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048108/">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048108/</a>''''''

Bakteriofag

2020-08-21T10:03:29Z

Ewa.jonczyk:

<translate>[[Nisza komórkowa|Nisza]]</translate>

Defiinicja

<translate>Wirus infekujący wyłącznie komórki prokariotyczne (wirus bakteryjny, pasożyt bakteryjny) charakteryzujący się swoistością działania i wykazujący aktywność lityczną (swoisty) wobec danego gatunku, a nawet szczepu bakteryjnego (gospodarza), mający zdolność do amplifikacji w komórkach gospodarza. Bakteriofagi to najbardziej zróżnicowana i najliczniejsza grupa wirusów, które występują powszechnie w środowisku. Mogą być izolowane ze środowiska (m.in. zbiorników wodnych, gleby), ale także ścieków, produktów spożywczych, mikroorganizmów, czy też organizmów ludzi i zwierząt. Szacuje się, że ich liczebność w biosferze 10–krotnie przekracza liczbę komórek bakteryjnych. Ograniczając liczebność bakterii odgrywają tym samym ważną rolę w ich ewolucji.</translate><translate></translate>

Budowa i cykl życiowy

Fagi zbudowane są z kwasu nukleinowego zawartego w białkowej otoczce. Pojedyncza cząstka fagowa (wirion) składa się z główki i ogonka. Może mieć różne kształty, a ich morfologia jest cechą systematyczną. Zakażenie fagiem przebiega w ten sposób, że materiał genetyczny jest wstrzykiwany do wnętrza komórki bakteryjnej, podczas gdy część białkowa wirusa pozostaje na zewnątrz. Bakteriofagi zjadliwe realizując cykl lityczny amplifikują się i uwalniając się niszczą komórkę bakteryjną (liza) (etapy infekcji fagowej to: adsorpcja, penetracja, replikacja, ekspresja białek fagowych, składanie kompletnych wirionów i uwalnianie wirionów potomnych) zaś łagodne (wirulentne) realizując cykl lizogeniczny wbudowują swój materiał genetyczny wmateriał genetycznykomórki bakteryjnej (lizogen) i mogą w tej postaci występować przez wiele jej pokoleń. W szczególności fagi łagodne mają możliwość przenoszenia obcych genów w procesie tansdukcji (toksyn, czy oporności na antybiotyki) W wyniku konwersji lizogenicznej fagi te przechodzą do cyklu litycznego m.in. pod wpływem niekorzystnych czynników środowiska.Bakterie wykształciły naturalne systemy obrony przed bakteriofagami, m.in.: hamowanie adsorpcji faga, blokowanie iniekcji materiału genetycznego wirusa do komórki bakterii, system restrykcji modyfikacji (ang. restriction–modification R-M), system abortywnej (przerwanej) infekcji fagowej czy system CRISPR/Cas.

Zastosowanie bakteriofagów:

Terapeutyczne: wykorzystujące zdolność fagów do swoistego niszczenia bakterii wywołujących infekcje, w przypadku których dostępne antybiotyki okazują się nieskuteczne- eksperymentalna terapia fagowa prowadzona przy Instytucie Immunologii i Terapii DoświadczalnejPolskiej Akademii Naukwe Wrocławiu.https://www.iitd.pan.wroc.pl/pl/OTF/ZasadyTerapiiFagowej.htmlW celach terapeutycznych wykorzystywane są preparaty fagowe w postaci lizatów lub preparatów fagów oczyszczonych, zawierające wyłącznie fagi lityczne. Do poszukiwania fagów aktywnych wobec wyizolowanych szczepów bakteryjnych stosuje się tzw. metodę typowania fagowego. Do określania miana fagów w badanej próbce wykorzystywana jest metoda płytek dwuwarstwowych Adamsa oraz metoda standardowych rozcieńczeń. Fagów do celów terapeutycznych poszukuje się w różnorodnym materiale, po uzyskaniu lizy na powierzchni murawy bakteryjnej wycina się fragment agaru w miejscu gdzie zaszła liza i podejmuje się próbę reizloacji i amplifikacji potencjalnego faga. Nowo wyizolowane fagi, zanim zostaną włączone do kolekcji i będą wykorzystywane do celów terapeutycznych muszą być gruntownie scharakteryzowane. Określa się dla fagów: MOI, miano faga, stopień adsorpcji do komórki bakteryjnej, okres latencji, spektrum lityczne, morfologię łysinek i ich wielkość, stabilność w warunkach przechowywania, morfologię i ultrastrukturę wirionów fagowych dzięki obrazowaniu z użyciem Tranmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM), sekwencję genomu. Genom fagowy jest sprawdzany pod kątem obecności genów kodujących toksyny, genów oporności na antybiotyki oraz integraz.Dotychczasowe badania wskazują na to, że fagi są cząstkami naturalnymi, bezpiecznymi, nie wywołującymi ciężkich efektów niepożądanych, nietoksycznymi dla nerek i wątroby, które mogą by stosowane u pacjentów z niedoborami odporności. Wykazano, że fagi mogą być aktywne zarówno wobec bakterii w postaci planktonicznej, jak i występujących w biofilnie. Potencjał terapeutyczny charakteryzuje również endolizyny fagowe, enzymy produkowane i uwalniane w końcowym etapie cyklu litycznego.

Inne właściwości/ zastosowania fagów:
* Działanie immunomodulacyjne
* Poza antybakteryjne działanie
* Ochrona żywności
* Ochrona zwierząt i leczenie zakażeń bakteryjnych
* Cenne narzędzie współczesnej biotechnologii imedycyny
* Wykrywanie patogenów w badanym materiale
* Ochrona przed zastosowaniem broni biologicznej

Bibliografia