مثل نبوة يتم استدعاء الحمض النووي للعاثيات المعتدلة عندما تكون موجودة في الخلية المضيفة البكتيرية. تم اكتشاف الجراثيم من قبل فيليكس هوبرت ديريل في عام 1917. إنها فيروسات تكيفت مع بكتيريا معينة. في سياق إضافي من البحث ، تم التمييز بين الملتهمة اللايتية ذات الفوعة العالية والعاثية المعتدلة ذات الاتقاء الصامت والدورة اللايسوجينية.
ما هي النبوات؟
يمكن أن تكون نفاذة البكتيريا المعتدلة موجودة كبلازميد في الخلية المضيفة أو مدمجة في الحمض النووي البكتيري. لهذا ، يجب أن تتبنى العاثية المعتدلة الدورة اللايسوجينية عندما يتم حقن الحمض النووي للعاثية. يتم التمييز بين الدورة اللايتية والدورة اللايسوجينية. بينما تتسبب الدورة اللايتية في تكرار سريع وتحلل لاحق للخلية المضيفة بعد حقن المادة الوراثية ، في الدورة اللايسوجينية يتم حقن جينات العاثية في الخلية المضيفة من أجل قمع الدورة اللايتية ، أي الانحلال السريع للخلية.
يمكن أن تنتقل العاثية المعتدلة بين الدورة اللايسوجينية والدورة اللايسوجينية اعتمادًا على الظروف البيئية السائدة. تشير الدورة اللايتية إلى الطريقة التقليدية التي تعمل بها جينات الملتهمة داخل الخلية المضيفة. يحدث التكاثر السريع داخل الخلية المضيفة بعد حقن الحمض النووي الفيروسي. بعد تكاثر البروتينات القفيصة وألياف الذيل بالإضافة إلى الحمض النووي الفيروسي وتم تجميع العديد من الجزيئات الفيروسية الجديدة من الأجزاء الفردية ، يتحلل جدار الخلية للخلية المضيفة بواسطة الليزوزيم. عندما يذوب جدار الخلية ، يتم إطلاق العاثيات الجديدة ويمكن الآن حقن الحمض النووي الخاص بها في خلايا بكتيرية أخرى. تكتمل هذه العملية في حوالي ساعة.
بسبب العدد الكبير من الجسيمات الفيروسية الجديدة ، يشار إلى هذا النهج باسم "الشكل الخبيث". منذ أن تم تدمير جدار الخلية للمضيف عن طريق الليزوزيم ، يتم استخدام مصطلح "الدورة اللايتية". في حالة الملتهمة المعتدلة ، لا يجب بالضرورة أن يدخل التكرار السريع والتحلل اللاحق للخلية المضيفة حيز التنفيذ. اعتمادًا على العوامل البيئية الحالية ، يمكن للعاثية المعتدلة التبديل بين الدورة اللايتية والدورة اللايسوجينية. يمكن قمع الدورة اللايتية عن طريق حقن جينات الكابح ويمكن أن تبدأ الدورة اللايسوجينية إلى أجل غير مسمى.
في الدورة اللايسوجينية ، يتم إدخال المادة الوراثية للعاثية في المادة الوراثية للجراثيم ويمكنها البقاء هنا لفترة غير محددة من الزمن. المادة الجينية المحقونة تسمى "ساكنة" وتعرف على أنها "ناموسية". يمكن أن تكمن الدعامة كبلازميد في سيتوبلازم الخلية المضيفة أو تتكامل مع المادة الجينية للبكتيريا.
يتطلب تكامل المادة الوراثية الفيروسية درجة عالية من التخصص. لا يمكن ربط جينوم العاثيات المعتدلة إلا بمواضع معينة في الحمض النووي البكتيري. على العكس من ذلك ، يمكن دائمًا تحديد المادة الوراثية لسلالات العاثيات المعتدلة الفردية في نفس المواقع في جينوم البكتيريا.
من خلال التكيف الناجح ، تستفيد العقاقير من انقسام الخلايا البكتيرية. عندما تنقسم الخلية المضيفة ، يتم تمرير المادة الوراثية الفيروسية. يمكن أن يحدث مزيد من الانتقال إلى البكتيريا الأخرى من خلال الاقتران. ولذلك يمكن أن تنتشر النبوات عبر طرق انتقال مختلفة عبر سلالات بكتيرية كاملة. نظرًا للتأثيرات البيئية مثل ضوء الأشعة فوق البنفسجية أو مواد كيميائية معينة ، يمكن أن تعود النبتة إلى الدورة اللايتية وتسعى جاهدة للتكرار العدواني.
تستفيد عملية Prophage أيضًا من عمليات النسخ للخلية المضيفة: يتم التعرف على الجينات المثبطة المحقونة للعاثية على أنها تلف الحمض النووي بواسطة إنزيمات معينة من البكتيريا ويتم تفكيكها. إن تحلل جينات الكابح هو تدمير ذاتي داخل الخلية المضيفة. لم يعد من الممكن قمع الدورة اللايتية وتتحول النبضة من الحالة اللايسوجينية إلى التضاعف العدواني ، والذي ينتهي بالتحلل اللاحق لجدار الخلية البكتيرية.
التواجد والتوزيع والخصائص
العاثيات هي فيروسات متخصصة للغاية تكيفت مع سلالات فردية من البكتيريا. لذلك لا يمكن لكل بكتيريا أن تصل إلى كل بكتيريا. الضرب بدون الخلية المضيفة المحددة غير ممكن للعاثمة. يعني المستوى العالي من التخصص أنه يمكن العثور على العاثيات في نفس التضاريس مثل الخلايا المضيفة.
وينطبق الشيء نفسه على النبوات بدرجة أكبر. نظرًا لأن النبوات ليست فيروسات تقليدية وتقدم نفسها فقط على أنها مادة وراثية فيروسية داخل الكائن الحي المضيف ، فلا يمكن العثور عليها خارج الخلايا المخصصة بسبب التعريف وحده.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب الإشارة إلى أن العاثيات وحدها في مياه البحر لها عدد (10 أس 30) وبالتالي يوجد عدد أكبر من العاثيات أكثر من الكائنات الحية على الكوكب بأكمله. في المقابل ، هناك عدد قليل جدًا من تسعة عشر عاثية خضعت للبحث رسميًا ، مما يجعل من الصعب إصدار بيان دقيق حول حدوثها.
المعنى والوظيفة
تم تطوير العلاج بالعاثيات في عشرينيات القرن الماضي ويستخدم بنجاح في أوروبا الشرقية لمكافحة الأمراض المعدية المختلفة حتى يومنا هذا. مزايا العلاج بالعاثيات واضحة: فالعاثيات تلحق الضرر فقط بالسلالات البكتيرية الفردية ، في حين أن المضادات الحيوية لها تأثير ضار بشكل عام على البكتيريا في الجسم.
أدى اكتشاف البنسلين في الأربعينيات من القرن الماضي إلى الاستخدام المكثف للمضادات الحيوية في الغرب ، ونتيجة لذلك ، وضع حد لأبحاث العاثيات. أثار التراكم اللاحق للعديد من مقاومات المضادات الحيوية اهتمامًا متزايدًا بالعاثيات في التسعينيات.
يركز العلاج بالعاثيات على العاثيات ذات الفوعة العدوانية ودورة التحلل حصريًا ، في حين أن العاثيات المعتدلة والعاثيات حتى الآن لم تلعب سوى دور ثانوي.
الامراض والاعتلالات
يمكن لبعض مسببات الأمراض أن تبني ضراوتها فقط من خلال التعايش مع النبوات. لا يمكن للمطثية الوشيقية أن تنتج توكسين البوتولينوم اللعين إلا بمساعدة الحمض النووي للعاثية المتكامل. لا يمكن للعقدية المقيحة أن تؤدي إلا إلى الحمى القرمزية بالاشتراك مع دنا Prophage.
تنتج ضمة الكوليرا الكوليرا فقط من خلال وسائل الوقاية الخاصة. يوضح هذا أيضًا أهمية العاثيات في الطب البشري. يمكن أن تفقد السلالات البكتيرية الكاملة إمكاناتها المسببة للأمراض إذا أمكن إيقاف تشغيل الناقلات المسؤولة على وجه التحديد.
