પ્રોફેજેસ: ચેપ, સંક્રમણ અને રોગો

પ્રોફેજ એ બેક્ટેરિયલ હોસ્ટ સેલમાં હાજર હોય ત્યારે સમશીતોષ્ણ બેક્ટેરિઓફેજેસના ફેજ ડીએનએને અપાયેલ નામ છે. બેક્ટેરિઓફેજેસની શોધ ફ1917લિક્સ હ્યુબર્ટ ડી હિરેલે દ્વારા XNUMX માં કરવામાં આવી હતી. તેઓ છે વાયરસ કે જે ચોક્કસ સાથે અનુકૂળ છે બેક્ટેરિયા. પાછળથી સંશોધન ઉચ્ચ વાયર્યુલેન્સ સાથેના લિટિક ફેજ અને મૌન પ્રોફેજ અને લાસોજેનિક ચક્ર સાથે સમશીતોષ્ણ તબક્કા વચ્ચેનો તફાવત.

પ્રોફેજેસ શું છે?

સમશીતોષ્ણ બેક્ટેરિઓફેજનું પ્રોફેજ હોસ્ટ સેલમાં પ્લાઝમિડ તરીકે હાજર હોઈ શકે છે અથવા બેક્ટેરિયલ ડીએનએમાં એકીકૃત થઈ શકે છે. આ માટે, સમશીતોષ્ણ રૂપે ફેજ ડીએનએના ઇન્જેક્શન પર લાઇઝોજેનિક ચક્રને અપનાવવું આવશ્યક છે. લિટિક ચક્ર અને લિસોજેનિક ચક્ર વચ્ચેનો તફાવત બનાવવામાં આવે છે. જીવાણુ ચક્રમાં આનુવંશિક પદાર્થના ઇન્જેક્શન પછી લ્યુટીક ચક્ર ઝડપી નકલ અને યજમાન કોષના અનુગામી લિસીસનું કારણ બને છે, જ્યારે ફેસના રેપ્રેસર જનીનોને લૈટીક ચક્રને દબાવવા માટે યજમાન કોષમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, એટલે કે ઝડપી વિસર્જન. કોષ. સમશીતોષ્ન ફેજ પર્યાવરણીય પર આધાર રાખીને લૈટીક અને લિસોજેનિક ચક્ર વચ્ચે ફેરબદલ કરી શકે છે સ્થિતિ હાજર લિટિક ચક્ર એ હોસ્ટ સેલની અંદરના ફેજ જનીનોના પરંપરાગત અભિગમને સંદર્ભિત કરે છે. વાયરલ ડીએનએના ઇન્જેક્શન પછી હોસ્ટ સેલમાં ઝડપી પ્રતિકૃતિ છે. કેપ્સિડ અને ટેઇલ ફાઇબર પછી પ્રોટીન વાયરલ ડીએનએ ઉપરાંત નકલ કરવામાં આવી છે અને વ્યક્તિગત ભાગોમાંથી અસંખ્ય નવા વાયરલ કણો એકઠા થયા છે, યજમાન કોષની કોષ દિવાલ દ્વારા વિખંડિત થાય છે લિસોઝાઇમ. કોષની દિવાલનું વિસર્જન નવા તબક્કાઓ પ્રકાશિત કરે છે અને તેઓ હવે તેમના ડીએનએને વધુ બેક્ટેરિયાના કોષોમાં ઇન્જેક્ટ કરી શકે છે. આ પ્રક્રિયા લગભગ એક કલાકમાં પૂર્ણ થાય છે. નવી વાયરલ કણોની સંખ્યા વધુ હોવાને કારણે, આ પ્રક્રિયાને "વાઇરલ ફોર્મ" કહેવામાં આવે છે. યજમાન સેલ દિવાલ દ્વારા નાશ કરવામાં આવ્યો છે લિસોઝાઇમ, શબ્દ "લૈટીક ચક્ર" નો ઉપયોગ થાય છે. સમશીતોષ્ન તબક્કામાં, ઝડપી નકલ અને યજમાન કોષનું અનુગામી લિસીસ અસરમાં આવતું નથી. હાલના આધારે પર્યાવરણીય પરિબળો, સમશીતોષ્ણ તબક્કો લાઇટીક અને લિસોજેનિક ચક્ર વચ્ચે વૈકલ્પિક હોઈ શકે છે. લ્યુટીક ચક્રને દબાવનાર જનીનોના ઇન્જેક્શન દ્વારા દબાવી શકાય છે અને લિસોજેનિક ચક્ર અનિશ્ચિત સમય માટે શરૂ થઈ શકે છે. લિસોજેનિક ચક્રમાં, ફેજની આનુવંશિક સામગ્રી સૂક્ષ્મજીવની આનુવંશિક સામગ્રીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને અહીં અચોક્કસ સમય માટે ટકી શકે છે. ઇન્જેક્ટેડ આનુવંશિક સામગ્રીને "સ્થિર" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તેને "પ્રોફેજ" તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. પ્રોફેજ હોસ્ટ સેલના સાયટોપ્લાઝમમાં પ્લાઝમિડ તરીકે રહે છે અથવા બેક્ટેરિયમની આનુવંશિક સામગ્રીમાં એકીકૃત થઈ શકે છે. વાયરલ આનુવંશિક સામગ્રીના એકીકરણ માટે ઉચ્ચ ડિગ્રી વિશેષતાની જરૂર છે. સમશીતોષ્ણ તબક્કાઓની આનુવંશિક સામગ્રી ફક્ત બેક્ટેરિયાના ડીએનએની ચોક્કસ સ્થિતિ સાથે જોડી શકાય છે. તેનાથી વિપરિત, વ્યક્તિગત સમશીતોષ્ન ફેજ સ્ટ્રેન્સની આનુવંશિક સામગ્રી હંમેશા બેક્ટેરિયલ જિનોમની સમાન સ્થિતિઓ પર ઓળખી શકાય છે. સફળ અનુકૂલનને લીધે, પ્રોફેસ બેક્ટેરિયલ સેલ વિભાગના લાભાર્થી બને છે. હોસ્ટ સેલ મીટોસિસના વિભાગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, વાયરલ જીનોમ પસાર થાય છે. બીજામાં આગળ ટ્રાન્સમિશન બેક્ટેરિયા જોડાણ દ્વારા થઇ શકે છે. પ્રોફેજેસ વિવિધ ટ્રાન્સમિશન માર્ગો દ્વારા આખા બેક્ટેરિયાના તાણમાં ફેલાય છે. યુવી લાઇટ અથવા અમુક રસાયણો જેવા પર્યાવરણીય પ્રભાવોને લીધે લિટિક ચક્ર પર પાછા જવા માટે અને આક્રમક પ્રતિકૃતિ મેળવવા માટે પ્રોફેજ થઈ શકે છે. તદુપરાંત, પ્રોફેજ પણ યજમાન કોષની ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન પ્રક્રિયાઓનો લાભ લે છે: ફેજનાં ઇન્જેક્ટેડ રેપ્રેસર જનીનો ચોક્કસ દ્વારા ડીએનએ નુકસાન તરીકે ઓળખાય છે ઉત્સેચકો બેક્ટેરિયમ અને અધોગતિ. દમનકારી જનીનોના અધોગતિની યજમાન કોષમાં સ્વ-વિનાશક અસર હોય છે. લિટિક ચક્ર હવે દબાવવામાં આવશે નહીં અને પ્રોફેજ લિસોજેનિક રાજ્યથી આક્રમક પ્રતિકૃતિ તરફ ફેરવાય છે, જે બેક્ટેરિયલ સેલ દિવાલના અનુગામી વિસર્જન સાથે સમાપ્ત થાય છે.

ઘટના, વિતરણ અને ગુણધર્મો

તબક્કાઓ ખૂબ વિશિષ્ટ છે વાયરસ જે વ્યક્તિગત બેક્ટેરિયાના તાણ સાથે અનુકૂળ છે. આમ, દરેક બેક્ટેરિઓફેજ દરેક બેક્ટેરિયમને canક્સેસ કરી શકતું નથી. બેક્ટેરિયોફેજ માટે ચોક્કસ હોસ્ટ સેલ વિના પ્રસાર શક્ય નથી. મજબૂત વિશેષતા એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે બેક્ટેરિઓફેજ તેમના હોસ્ટ કોષો જેવા જ ભૂપ્રદેશમાં જોવા મળે છે. પ્રોફેજેસ માટે તે પણ મોટી ડિગ્રી માટે સમાન છે. પ્રોફેસ પરંપરાગત નથી વાયરસ અને ફક્ત પોતાને યજમાન જીવતંત્રમાં વાયરલ આનુવંશિક પદાર્થ તરીકે રજૂ કરે છે, તેઓ ફક્ત વ્યાખ્યા દ્વારા જો સોંપાયેલ કોષોની બહાર શોધી શકાતા નથી. આ ઉપરાંત, તે પણ ઉલ્લેખિત હોવું જ જોઈએ કે બેક્ટેરિઓફેજેસમાં સંખ્યાબંધ (10 ની શક્તિથી 30) હોય છે દરિયાઈ પાણી એકલા, અને તેથી આખા ગ્રહ પર જીવંત જીવો કરતા વધુ તબક્કાઓ છે. આ ઓગણીસની સત્તાવાર રીતે સંશોધન કરેલા બેક્ટેરિઓફhaજેસની અદ્રશ્ય સંખ્યામાં વિરોધાભાસી છે, તેમની ઘટના વિશે સચોટ નિવેદન આપવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે.

મહત્વ અને કાર્ય

ફેજ ઉપચાર 1920 ના દાયકામાં વિકસિત કરવામાં આવી હતી અને વિવિધ યુધ્ધનો સામનો કરવા માટે પૂર્વ યુરોપમાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ થાય છે ચેપી રોગો. ફેજ ના ફાયદા ઉપચાર સ્પષ્ટ છે: બેક્ટેરિઓફેજ ફક્ત વ્યક્તિગત તાણને નુકસાન પહોંચાડે છે બેક્ટેરિયા જ્યારે એન્ટીબાયોટીક્સ શરીરના બેક્ટેરિયા પર સામાન્ય નુકસાનકારક અસર પડે છે. ની શોધ પેનિસિલિન 1940 માં ભારે તરફ દોરી એન્ટીબાયોટીક પશ્ચિમમાં ઉપયોગ કરો અને, પરિણામે, ફેજ સંશોધનનો અંત. અસંખ્યનું અનુગામી બિલ્ડ-અપ એન્ટીબાયોટીક 1990 ના દાયકામાં બેક્ટેરિઓફેજેસમાં રસ વધવાને કારણે પ્રતિકાર થયો. જો કે, ફેજનું ધ્યાન ઉપચાર આક્રમક વાયર્યુલેન્સ અને ફક્ત લિટિક ચક્ર સાથેના બેક્ટેરિઓફેજેસ પર છે, જ્યારે સમશીતોષ્ણ બેક્ટેરિઓફેજ અને પ્રોફેજેસ અત્યાર સુધીની માત્ર એક નાની ભૂમિકા નિભાવી છે.

રોગો અને બીમારીઓ

કેટલાક જીવાણુઓ પ્રોફેજેસ સાથે સહજીવન દ્વારા ફક્ત તેમના વિરહને સ્થાપિત કરી શકે છે. ક્લોસ્ટ્રિડિયમ બોટ્યુલિનમ ભયજનક પેદા કરી શકે છે બોટ્યુલિનમ ઝેર ફક્ત એકીકૃત ફેજ ડીએનએની સહાયથી. સ્ટ્રેપ્ટોકોક્કસ પ્યોજેન્સ ફક્ત કારણ બની શકે છે લાલચટક તાવ પ્રોફેજ ડીએનએ સાથે સંયોજનમાં. વિબ્રિઓ કોલેરા ઉત્પન્ન કરે છે કોલેરા ફક્ત ખાસ પ્રોફેજેસ દ્વારા. આ માનવ ચિકિત્સા માટેના તબક્કાઓનું મહત્વ પણ દર્શાવે છે. જો જવાબદાર પ્રોફેજેસને ખાસ રીતે નાબૂદ કરવામાં આવે તો સંપૂર્ણ બેક્ટેરિયલ તાણ તેમની રોગકારક સંભાવના ગુમાવી શકે છે.