User:Yuval Langer/he bacteriophage

בקטריופאג' זהו ווירוס התוקף בקטריה. בדרך כלל משתמשים בקיצור של המונח: פאג'. הבקטריופאג' כחלק מהביולוגיה נודע רק בתקופה המודרנית, פחות מלפני מאה שנה.

The germ theory of disease, itself, has been a concept only since the 19th century, and brought such a novel understanding of how infectious diseases are spread that Medicine experienced revolutionary advances with its acceptance. המסקנה המפתיעה שגם לבקטריות יש ווירוסים הגיעה רק לאחר שהשתמשו בטכניקות ששומשו לגילוי ווירוסים שהתפתחו בראשית המאה ה-20 כדי לחקור תופעות מסקרנות הקשורות במחלות הארבה, תרביות בקטריות ומיימיו הקדושים של הנהר גנגס

The suprising conclusion that germs themselves can also have germs only came after techniques used in the discovery of viruses in the early 20th century were also used to study some puzzling observations concerning the ailments of locusts, the culture of bacteria, and the sacred waters of the river Ganges.

התגלה שבקטריה נדבקות לעיתים קרובות בווירוסים, בקטריופאג'ים. הם משמשים לפאג'ים פונדקאים ממש כמו שבני אדם, צמחים ושאר בעלי החיים משמשים פונדקאים לבקטריות ולווירוסים. פאג'ים יכולים להימצא בכל מקום בו הבקטריה אותן הם תוקפים כדי להיכנס לגופם ולהשתמש בהם כדי להתרבות. מרחבי המחייה הללו מגוונים מאוד וכוללים את האדמה, מעיי בעלי חיים ומיימי הים. מדענים מחפשים במרחבי המחייה הללו כדי למצוא פאג'ים למחקר.

אחד מהמקורות הכי עשירים בפאג'ים הם מימי הים בהם ניתן למצוא עד ל-10⁷פאג'ים למיליליטר (או, לפחות, חלקיקים דמויי ווירוסים). וויטמן טוען שיש בין 10³⁰ ל-10³¹ תאים פרוקריוטים על כדור הארץ. אם אנו מניחים שיש וירוס אחד לכל תא פרוקריוטי (עלינו לזכור שברוב התאים הפרוקריוטים שנבדקו נמצא בתוכם פאג' רדום (פרופאג')), אז אנו יכולים להגיע לאוכלוסיה כוללת של 10³⁰ עד ל-10³². של החלקיקים דמויי-הווירוסים הללו

מבנה

1. גודל - אורך רוב הפאג'ים הוא 24–200 ננומטר. (אורך תא של בקטריה טיפוסית הוא בסביבות 1000 ננומטר. שווה באורכו למיקרון ולאלפית המילימטר.)

2. ראש או קפסיד - לכל פאג' יש מבנה של ראש, מבנים אלו מגוונים בגודלם וצורתם. חלקם איקוסאהדרלים (20 צדדים) וחלקם פילמנטיים. הראש (או הקפסיד) בנוי מעותקים רבים של סוג חלבון אחד או יותר, ומכיל את החומר הגנטי של הפאג' (חומצות גרעין). החומר הגנטי יכול להיות רנא חד גדילי, רנא דו גדילי, דנא חד גדילי או דנא דו גדילי. אורך החומר הגנטי הוא בין 5 ל-500 אלפי זוגות בסיסים. הוא יכול להיות בעל סידור מעגלי או קווי.

3. זנב - לפאג'ים רבים יש זנב המחובר לראש. הזנב הןא צינור חלול דרכו חומצות הגרעין עוברות במהלך ההדבקה. גודל הזנב יכול להיות שונה מסוג לסוג של פאג' באופן משמעותי. בפאג'ים היותר מורכבים, כמו ה-T4, הזנב מוקף בנדן שמתכווץ בזמן הדבקת תא הבקטריה. לחלק מהפאג'ים יש בקצה הזנב base plate ואחד או יותר סיבי זנב המחוברים אליו. המבנים האלה קשורים בהיקשרות הפאג' לתא הבקטריאלי

התחברות

כדי לחדור לתא המארח, בקטריופא'ים צריכים להתחבר לקולטנים ייחודיים שעל פני תא הבקטריה. קולטנים אלו יכולים להיות ליפוסאכארידים, חומצות טאיכויות, חלבונים, ואפילו שוטונים. במילים אחרות, פאג' יכול להיכנס רק דרך מבנה שאותו הפאג' מזהה ואינו יכול להדביק בקטריה ללא אותם מאפיינים. לכל סוג פאג' ישנם מספר מאפיינים מסויימים אותם הוא מזהה, ולכן פאג' אחד לא מסוגל להדביק את כל סוגי הבקטריה. לכן לפאג'ים ספציפיות לבקטריות שהם מדביקים. המשמעות של הספציפיות הזו היא שפאג'ים יכולים להיכנס רק לבקטריה שנושאת את אותם קולטנים שהם יכולים להתחבר אליהם. קולטנים אלו הם שקובעים את טווח המארחים. וויריונים של פאג'ים אינם מסוגלים להניע את עצמם, לכן הם מסתמכים על מפגשים אקראיים עם הקולטנים המתאימים כשהם בתמיסה (e.g., מים, דם או lymphatic circulation)

Complex bacteriophages, such as the T-even phages, are thought to use a syringe-like motion to inject their genetic material into the cell. After making contact with the appropriate receptor, the tail fibers bring the base plate closer to the surface of the cell. Once it is attached completely, conformational changes in the proteins cause the tail to contract, possibly with the help of ATP present in the tail.