ძაფისებრი ბაქტერიოფაგების დახასიათება და მათი ბიოტექნოლოგიური მნიშვნელობა

ავტორი: ელენე კაკაბაძე
საკვანძო სიტყვები: ძაფისებრი ბაქტერიოფაგი, ბიოტექნოლოგია
ანოტაცია:

ბაქტერიოფაგები პროკარიოტულ უჯრედებთან კოევოლუციის პირობებში ვითარედებოდნენ და დღეს გარემოში ბაქტერიების და არქეების პოპულაციის ბალანსირების უმნიშვნელოვანეს აგენტებად გვევლინებიან. ამასთან ბაქტეიოფაგები მრავალ ბიოტექნოლოგიურ აპლიკაციაში გამოიყენება. ძაფისებრი ბაქტერიოფაგი 6-10ნმ სისქის და ≈900 ნმ სიგრძის ფილამენტური ნაწილაკია, რომელიც შეიცავს წრიულ ერთჯაჭვიან დნმ-ს. კონკრეტული ნაწილაკის ზუსტი სიგრძე განისაზღვრება მისი დნმ-ის სიგრძით. ძაფისებრი ფაგები გრამ-უარყოფით ბაქტერიებს ასნებოვნებენ სპეციფიური ადსორბციის - უჯრედის წვერზე არსებულ F-პილთან შეკავშირებით. F-პილის, ანუ სქესობრივი პილის ფუნქცია ერთი ბაქტერიიდან მეორეში F პლაზმიდური დნმ-ის, ან ინტეგრირებული პლაზმიდური დნმ-ის შემცელი ქრომოსომული დნმ-ის გადატანაა (კონიუგაცია). როგორც ყველა ვირუსი, ძაფისებრი ფაგები მასპინძელი უჯრედის გარეთ მეტაბოლურად ინერტულია, აქტიურდება და მრავლდება მხოლოდ შესაბამისი მასპინძელი უჯრედის ინფიცირების შემდეგ. სასიცოცხლო ციკლის მიხედვით ძაფისებრი ფაგები ორ ტიპად იყოფა: ეპისომალური რეპლიკაციის წარმართველი ე.წ. „ლითიური“ ფორმა და ზომიერი ფაგი - რომელიც ინტეგრირდება ქრომოსომაში. ეპისომალური ინფექციის შემთხვევაში ახლადწამოქმნილი ფაგური ელემენტები ინფიცირებულ უჯრედს ტოვებენ ფაგის მიერ კოდირებული პროტეინებით ფორმირებული ციტოპლაზმა - გარე - მემბანული კომპლექსური არხის მეშვეობით. კუდიანი ფაგებისგან განსხვავებით ძაფისებრი ფაგი გამრავლებისას მასპინძელ უჯრედს არ კლავს. ეპისომალურად გამრავლებადი ფაგი შთამომავლობას დიდი რაოდენობით (1013კწე/მლ) წამოქმნის. M13, F1 და Fd - დაწვრილებით შესწავლილი ძაფისებრი კოლიფაგებია, აღნიშნული ვირიონები გამოიყენება კლონირების, ანტიგენების გამოვლენის, მცირე მოლეკულური მწკრივების და სტუქტურული კლევებისთვის. დადგენილია, რომ ზომიერი ფილამენტური ფაგები დიდ როლს თამაშობენ მასპინძლეი ორგანიზმის პათოგენეზში. ძაფისებრი ბაქტერიოფაგები ფაგ-გამოვლენის ტექნოლოგიის (Phage display) ძირითადი კომპონენტია. ამ მეთოდოლოგიის გამოყენებით ვირუსული ნაწილკის ზედაპირზე შესაძლებელია სასურველი პეპტიდური მიმდევრობის გამოვლენა და მიზნისმიერი აპლიკაცია. ასევე ძაფისებრი ფაგები გამოიყენება ნანოტექნოლოგიის ისეთ მიმართულებებში, როგორიცაა ბიოსენსორები, ნანოელექტრონიკა, თხევად-კრისტალური ნანოსტრუქტურები, ნანოლელმენტები და სხვა.

მიმაგრებული ფაილები:

სასემინარო ნაშრომი [ka]