그림 2. 박테리오파지 용해 사이클의 단계 묘사.
여기서 활동 중인 용질 순환을 관찰한다.

용성주기

용성주기(그림 3)는 때때로 온성 또는 비 악성 감염으로 불리며 숙주 세포를 죽이지 않고 대신 휴면 상태에 존재하는 피난처로 사용합니다. 숙주 세포로 파지 유전자의 주입 다음,그것은 그 때 예언이라고 불리는 파지 암호로 고쳐 쓴 적분효소 덕분에 숙주 게놈으로,통합합니다. 예언 게놈은 거기 남아 있을 한 숙주 세포가 분할하는 때 그 때 숙주 게놈과 함께 수동적으로 복제되고 자손을 생성할 것을 요구된 단백질을 형성하지 않습니다. 파지 게놈은 일반적으로 비교적 작기 때문에 박테리아 숙주는 일반적으로 이 과정에 의해 상대적으로 무사합니다.

그림 3. 박테리오파지 용성주기의 단계 묘사.

용매에서 용매로 전환

프로파지를 함유한 박테리아가 자외선,낮은 영양 상태 또는 미토마이신 씨와 같은 화학 물질과 같은 스트레스 요인에 노출되면,프로파지는 자발적으로 숙주 게놈에서 추출하여 유도라는 과정에서 용매주기에 들어갈 수 있다.

그러나 이러한 과정은 완벽하지 못하며,때로는 유전자가 다시 순환될 때 유전자의 일부를 뒤로두거나 숙주 유전자의 일부를 그들과 함께 가져갈 수도 있다. 그(것)들이 그 때 새로운 숙주 세포를 감염하는 경우에,1 개의 긴장에서 변환에게 불린 과정에서 또 다른 한개에 세균성 유전자를 수송할 수 있습니다. 이것은 항생제 내성 유전자,독소 및 초 항원 인코딩 유전자 및 기타 독성 특성이 박테리아 집단을 통해 퍼질 수있는 한 가지 방법입니다.

최근 연구에 따르면 용질 감염과 용질 감염 사이의 전환은 또한 쿼럼 센싱과 유사한 과정에서 작은 펩티드를 생산하고 감지 할 수 있기 때문에 한 지역의 파지의 풍부함에 달려 있습니다 4.

파지 감염에 대한 박테리아 면역

모든 박테리아가 파지 공격에 무력한 것은 아니며,그들이 반격 할 수있는”면역 체계”를 가지고 있습니다. 현재 유전자 변형과 동의어인 크리스퍼-카스는 2005 년 프란시스코 모지카 5 에 의해 박테리아”적응 면역계”로 처음 제안되었고,독립적으로는 파리-수다 6 의 단체에서 제안되었다. 크리스퍼 궤적은 독특한 시퀀스를 가진 스페이서로 분리 된 짧은 반복 시퀀스의 배열입니다. 이러한 스페이서 서열은 파지를 포함한 바이러스 및 플라스미드 유전자에 상 동성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이전에 발견되지 않은 파지에 의해 공격 당했을 때,크리스퍼의 한쪽에 새로운 스페이서가 추가되어 크리스퍼는 세포와 그 조상이 만난 파지의 연대기 기록을 만듭니다. 파지 침입에 대응하여,크리스퍼 서열은 전사되고,카스 단백질과 협력하여,스페이서 서열과 상동적인 파지 서열을 표적으로 하고 파괴한다.

유전자 및 분자 생물학 도구로서의 파지

원래 대장균으로부터 분리 된 람다 파지는 가장 잘 연구 된 파지 중 하나이며 많은 유전 도구의 기초를 형성했습니다. 심지어 파지를 도구로 사용하는 것이 궁극적으로 분자 생물학을 규율 7 로 발전시키는 것으로 알려져 있다. 1950 년대에,숙주 유전자와 재결합하는 파지의 능력은 살모넬라 종의 게놈을 조작하기 위해 처음으로 이용되었고,그래서 전달 과정이 시작되었다. 그 이후로,그것은 곰팡이 유전자 조작 9 과 심지어 인간 유전자를 포함하여 많은 유기체 사이에서 유전 물질을 이동시키는 수단으로 사용되었습니다. 인간 인슐린이 먼저 안전하고 저렴하게 생산 된 것은 겸손한 파지 덕분이었습니다. 또한 클론의 높은 처리량 스크리닝,나노 물질 개발 10,식품 품목에 대한 항균 처리,진단 도구 및 약물 발견 및 전달 시스템 11 에 대한 응용 프로그램을 열었습니다.

파지 174 는 프레드 생거와 동료들 덕분에 전체 뉴클레오티드 서열을 결정한 최초의 유기체였던 1977 년에 의식하지 못하는 개척자가 되었다.

파지 요법

1928 년 알렉산더 플레밍에 의한 항생제 발견 이전에,파지는 박테리아 감염을 치료하는 방법으로 탐구되고 있었다. 포스트 항생제 시대에 항생제 치료의 편리한 광범위 한 스펙트럼 활동 파지 치료로 대부분의 조직의 연구에서 포기 했다 의미. 그러나 서양 항생제가 부족한 많은 옛 소련 국가에서 파지 요법에 대한 연구는 필요성을 통해 계속되었습니다. 항생제 내성의 글로벌 문제가 증가함에 따라 최근 몇 년 동안 파지 요법 분야에서 부활이있었습니다. 파지는 박테리아를 감염시키고 파괴 할 수 있고 생명을 위협하는 감염을 치료하는 데 성공적으로 사용되었지만 13,그들의 종 및 심지어 변형 특이성 및 일부 박테리아의 기존 면역에 대한 잠재력은 파지 치료를 목표로하는 것이 현재 사소한 과정이 아니며 개별 감염에 맞게 조정되어야 함을 의미합니다. 이것은 비용이 많이 들고 긴 수 있습니다. 결과적으로,그것은 현재 최후의 수단이며,이 분야에서 여전히 많은 작업이 필요합니다.

파지 가계도

증가 가용성 및 염기 서열의 경제성,지난 2 년 동안 데이터베이스에 제출 하는 파지 게놈의 숫자에 폭발 되었습니다 14.

벳바게에 의해 분류되어 국제 위원회에서 바이러스의 분류(ICTV),으로의 그들의 2017 업데이트가 있 19 가족의 살균 감염 박테리아 및 고세균(표 1)하지만 많은에서 샘플을 더 원격 지역에 있는 시퀀싱 이것은 성장할 가능성이 미래입니다.

모바일 사용자의 경우 왼쪽 및 오른쪽으로 스크롤하여 아래 테이블 데이터를 봅니다.

표 1. 박테리아 및 고세균을 감염시키는 박테리오파지의 분류 학적 분류.

1. 2018. 초 미세 바이러스의 본질에 대한 조사. 란셋. 1915;186(4814):1241-1243. 팩스:+86-21-86111111-6736(01)20383-3
2. 이질성 간균에 대한 적대적인 보이지 않는 미생물에 대해:루 씨가 제시 한 에프 데렐 씨의 간략한 메모. 1917. 마이크로바이올 2007;158(7):553-554. 도이:10.1016/제이.2007.07.005
3. 테일러 NMI,프로 코 로프 NS,Guerrero-페레이라 RC,et al. 시스 수축 트리거링에서 티 4 베이스 플레이트의 구조 및 그 기능. 자연. 2016;533(7603):346-352. 도이:10.1038/자연 17971
4. Erez Z,Steinberger-Levy I,Shamir M,et al. 바이러스 간의 통신은 용해-용해성 결정을 안내합니다. 자연. 2017;541(7638):488-493. 도이:10.1038/자연 21049