Bakteriofag adalah, ciri, klasifikasi, struktur

Bakteriofag, (Bacterio: berarti bakteri dan Phage: berarti penyerang atau pemakan) adalah virus yang menyerang sel bakteri. Bakteriofag ini menunjukkan hubungan parasit dengan sel inang bakteri. Bakteriofag tidak hanya mereplikasi di dalam sel inang (bakteri) tetapi juga mengendalikan mesin inang. Ini ada di mana-mana di alam.

Pengertian

Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri untuk berkembang biak. Karena hanya menginfeksi bakteri, mereka dapat digunakan untuk mengobati bakteriosis.

Bakteriofag, disebut juga fag, adalah virus yang memiliki kemampuan untuk menginfeksi bakteri, yang digunakan untuk proses replikasi virus. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani dan berarti “pemakan bakteri”. Seperti semua virus lainnya, bakteriofag tidak memiliki sel dan merupakan parasit intraseluler wajib, karena mereka tidak memiliki metabolisme sendiri dan membutuhkan sel inang untuk bereproduksi.

Bakteriofag ditemukan di berbagai tempat di alam dan tidak bertanggung jawab menyebabkan kerusakan kesehatan manusia. Karena mereka parasitize bakteri, bakteriofag bertindak di tempat-tempat ini mengendalikan populasi bakteri.

Sejarah

Bakteriofag pertama kali dipelajari oleh F.W. Twort (1915). Kemudian istilah ‘bacteriophage’ diberikan oleh Felix de Herelle (1917). Setelah itu, ia menemukan bakteriofag berguna untuk pasien yang menderita disentri yang disebabkan oleh Bacillus dysenteriae dan memperkenalkan ‘terapi Phage’.

Klasifikasi

Berdasarkan genom dan morfologi, bakteriofag diklasifikasikan oleh ICTV (Komite Internasional tentang Taksonomi Virus).
Atas dasar genom: Bakteriofag dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis:

  • ds-DNA
  • ss-RNA
  • ds-DNA
  • ss-RNA

Ciri ciri

  • Bakteriofag lebih kecil dari bakteri.
  • Bahan genetik bakteriofag dapat berupa DNA atau RNA dan linier atau melingkar.
  • Ukuran genomnya sekitar 49kb.
  • Ukuran bakteriofag berkisar dari 25-200nm panjangnya.
  • Bacteriophage dapat menular atau tidak menular ke sel inang.

Struktur tubuh

Sebagian besar bakteriofag memiliki DNA sebagai materi genetik, tetapi ada jenis yang memiliki RNA. Bakteriofag DNA umumnya memiliki komponen-komponen sebagai berikut: kepala, ekor dan serabut ekor. Kepala adalah lokasi materi genetik, dan ekor serta serat ekor terkait dengan penetrasi materi genetik ke dalam sel inang. Bakteriofag dapat menginfeksi bakteri yang berbeda, tetapi ada jenis yang sangat spesifik yang hanya mampu menginfeksi jenis bakteri tertentu.

Struktur bakteriofag meliputi komponen-komponen berikut:

Kepala:

  • Memanjang
  • Berbentuk heksagonal
  • Struktur prismoid
  • Dikelilingi oleh sebuah selaput disebut sebagai “Kapsid”

Kapsid:

  • Dibentuk oleh subunit protein identik yang disebut ‘Kapsomes’.
  • Terdiri dari sekitar 2.000 capsomeres.

Bahan genetik:

  • Ini bisa berupa DNA atau RNA.
  • Strukturnya bisa linear atau melingkar
  • Dikemas ketat di dalam kepala
  • Panjangnya 50nm

Leher:

  • Juga disebut sebagai “Kerah”
  • Menghubungkan kepala dan ekor
  • Struktur seperti pelat melingkar

Ekor:

  • Itu seperti tabung kosong
  • Dikelilingi oleh selubung protein

Sarung:

  • Terdiri dari sekitar 144 subunit protein
  • Sifatnya sangat kontraktil
  • Berisi 24 mata air

Pelat dasar:

  • Berbentuk heksagonal
  • Hadir di ujung distal

Serat ekor:

  • Terpasang di pelat dasar
  • Panjang, seperti benang filamen
  • Khusus inang
  • Ditemukan 6 dalam jumlah
  • Ukuran: 130x2nm

Sepatu berduri:

  • Juga disebut sebagai ekor paku
  • Mengenali situs reseptor sel inang

Siklus hidup

Ada dua jenis: – Siklus litik dan Lisisogenik

Siklus litik

Itu juga disebut sebagai ‘siklus Virulen atau Infeksi ”. Fag yang terlibat dalam ini disebut sebagai “fag litik”. Bakteriofag menginfeksi atau membunuh sel inang yang oleh karenanya dikenal sebagai fase virulen. Langkah-langkah siklus litik mencakup:

  • Penempelan
  • Adsorpsi
  • Penetrasi
  • Replikasi
  • Perakitan
  • Lisis sel

Penempelan: Pada langkah ini pin atau paku ekor mengenali situs reseptor pada sel bakteri inang dan menempel padanya. Setelah itu, serat-serat ekor bakteriofag menempel pada permukaan bakteri.

Adsorpsi: Pada langkah ini, gugus amino dari sel inang bereaksi dengan gugus karboksil dari sel bakteri dan sebaliknya. Setelah reaksi, serat ekor mengeluarkan “enzim litik”. Enzim ini menciptakan lubang di sel inang melalui mana materi genetik melewati sitoplasma.

Penetrasi: Langkah ini juga dikenal sebagai “Injeksi”, di mana bahan genetik fag menembus ke dalam bahan genetik inang.

Replikasi atau biosintesis: Setelah penetrasi, mRNA bergerak keluar dari nukleus ke sitoplasma dan materi genetik virus menurunkan bahan genetik inang. Kemudian mRNA mentranskripsi dan menerjemahkan untuk membentuk kapsid protein yang mengarah pada biosintesis komponen lain.

Perakitan: Ini juga disebut sebagai “Pematangan”. Pada tahap ini, semua komponen bakteriofag berkumpul untuk menghasilkan anak baru atau keturunan virion.

Lisis: Pada tahap ini, virus membunuh sel bakteri dengan lisis sel dan melepaskan sekitar 100-200 virion progeni.

Siklus lisogenik

Ini juga disebut sebagai “Siklus sedang atau Non-infeksi”. Fag yang berpartisipasi dalam siklus ini dikenal sebagai “fag lisogenik”. Bakteriofag ini tidak membunuh atau menginfeksi sel bakteri dan itulah alasan mengapa ia disebut fase tidak menular.

Siklus lisogenik termasuk langkah-langkah berikut: –

  • Penempelan
  • Penetrasi
  • Penggabungan materi genetik
  • Replikasi
  • Pembelahan sel
  • Induksi

Penempelan: Pada langkah ini, fag lisogenik pertama-tama mengenali situs reseptor inang melalui paku mereka. Setelah dikenali, serat ekor menempel pada permukaan sel inang.

Penetrasi: Ini juga sama dengan fase litik di mana serat ekor melepaskan enzim lisogenik untuk membuat pori, dimana bahan genetiknya masuk ke sitoplasma sel inang.

Penggabungan materi genetik: Ini juga disebut sebagai “Integrasi materi genetik”. Pada tahap ini, DNA fage dimasukkan ke dalam materi genetik ‘materi genetik inang’ yang membentuk kompleks yaitu “Prophage”. Prophage adalah fage Temperate yang non-aktif yaitu tidak dapat menghasilkan progeni baru.

Langkah ini hanyalah rekombinasi fag dan materi genetik inang, yang tidak melibatkan proses transkripsi dan translasi.

Replikasi: Selama kondisi yang menguntungkan, profag bereplikasi ketika genom bakteri bereplikasi dan melewati sel anak.

Pembelahan sel: Pada tahap ini, sel membelah menjadi dua sel anak yang identik.

Induksi: Ini memiliki dua kondisi:

  • Profag dapat tetap dalam keadaan tidak aktif di dalam sel inang
  • Kedua, profag dapat melanjutkan siklus litik dengan induksi sinar UV atau perlakuan panas.

Siklus infeksi bakteriofag

Setelah menemukan sel inang, bakteriofag mengikatnya. Virus menyuntikkan materi genetiknya ke dalam bakteri dan mulai menggunakan strukturnya untuk menggandakannya dan menghasilkan kapsid baru. Dengan menggunakan mesin bakteri, bakteriofag mampu menghasilkan virus baru.

Bakteriofag mungkin atau mungkin tidak menyebabkan lisis (pecahnya) sel inang. Bakteriofag yang mendorong lisis disebut litik, dan yang tidak menyebabkan kematian sel disebut beriklim sedang atau lisogenik. Bakteriofag beriklim sedang menyebabkan materi genetiknya dimasukkan ke dalam genom sel dan, saat bakteri membelah, mereka mengirimkan materi virus ke keturunannya. Dalam kasus ini, virus mengasumsikan status laten. Namun, dari waktu ke waktu, siklus lisogenik dapat terputus dan memulai siklus litik, yang menyebabkan pelepasan bakteriofag dan lisis sel.

Beberapa jenis bakteriofag membutuhkan waktu 20 hingga 60 menit untuk menyelesaikan perbanyakannya.

Peranan

  • Bakteriofag membantu dalam identifikasi, klasifikasi dan deteksi bakteri patogen.
  • Ini bertindak sebagai agen biokontrol, dengan membunuh bakteri yang melibatkan polusi tanah dan air.
  • Untuk mempelajari konsep evolusi, ia bertindak sebagai modal organisme.
  • Penggunaan dalam rekayasa genetika.
  • Dalam mikrobiologi luar angkasa, Ini Digunakan sebagai “Detektor radiasi”.
  • Penggunaannya dalam pengobatan banyak penyakit yang disebabkan oleh bakteri yang dikenal sebagai “terapi Phage.
  • Memainkan peran utama untuk mengendalikan pertumbuhan bakteri plankton.
  • Dalam hortikultura, digunakan sebagai semprotan untuk melindungi tanaman dan sayuran.
  • Penggunaan sebagai biosida seperti disinfektan untuk membersihkan permukaan lingkungan. Misalnya. Di rumah sakit.

Oleh karena itu, bakteriofag menunjukkan berbagai arti penting ekologis, molekuler dan biomedis.

Terapi Phage

Bakteriofag selain tidak merusak kesehatan kita juga dapat digunakan untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh bakteri. Teknik ini didasarkan pada penyisipan bakteriofag ke dalam tubuh sehingga mereka menemukan, parasitisasi bakteri penyebab penyakit dan mendorong kehancurannya (lisis). Keuntungan utama dari terapi fag adalah bakteriofag hanya bekerja pada bakteri, bereplikasi hanya di dalam sel-sel ini.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *