Bakteriyofajlar Nedir?

Tanım

Bakteriyofajlar, bakteri hücrelerine özel olan ve onlara saldırarak lizise sebep olan virüslerdir. Virüslerin genel özelliklerini taşırlar; genetik materyal olarak DNA ya da RNA taşırlar, genetik materyali çevreleyen bir baş ve kuyruktan oluşmaktadır. 20-200 nm büyüklüğündedirler. Farklı bakteriyofajlar farklı bakterileri hedeflerler ve konak olarak kullanırlar. Fajlar morfolojik özellikleri, bulundurdukları nükleik asit türü (DNA fajları/RNA fajları), zarf ya da lipidlerin varlığına göre on üç familyaya ayrılmıştır.

Yaşam Döngüsüne Göre Fajlar

Fajlar yaşam döngülerine göre litik ve lizojenik olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Litik fajlar, kuyruk kısımları ile konak bakteri yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanırlar. Genomlarını bakteri hücresine aktardıktan sonra konakçının RNA Polimeraz’ını kullanarak transkripsiyon gerçekleştirirler. Fajın yapısal kısımlarının da hücre içerisinde sentezlenmesi sonrasında sentezlenen faj mRNA’sı baş kısmında paketlenerek virion oluşumu tamamlanır. Bu fajlar bakteriyi lize ederler ve hücrenin parçalanmasıyla çok sayıda yeni faj açığa çıkar.

Lizojenik fajlarda ise viral genom (DNA) konakçı genomuna entegre olarak pasif bir halde yer alır. Viral genomun bu hali profaj olarak isimlendirilir. Bakteriyel genom replike oldukça viral genom da çoğalır ve yavru hücreler de profaj içerir. Bu fajlar farklı mutajenik ajanlarla indüklenmeleri sonucu litik döngüye girebilirler.

Fajların Üremesi

Fajların konak bakteriyi enfekte etmesi ve üremesi 4 basamakta gerçekleşir.

1. Adsorbsiyon: Fajların bakteri yüzeyinde bulunan ve adsorbiyon noktaları olarak bilinen pilus, teikoik asit, flagella, protein ve lipopolisakkarid molekül gibi yapılara spesifik olarak bağlandığı basamaktır.
2. Penetrasyon: Bu basamakta bakteriyofaj, bakteri hücresi yüzeyinde bir delik açarak viral genomu konak hücre içerisine bırakır. Açılan bu delik konak bakteri tarafından tamir edilir.
3. Latent Dönem: Bu basamağın ilk yarısında viral genom replike olur ve fajın çeşitli kısımları sentezlenir, bu kısma eklips dönemi denir. Olgunlaşma dönemi olarak adlandırılan ikinci yarıda ise replike olmuş genom ve sentezlenen komponentler bir araya gelerek faj partiküllerini oluşturur.
4. Lizis: Bu basamakta fajlar bakteri hücresini parçalayarak dışarı çıkarlar. Non-litik enfeksiyonlarda bu basamak görülmez.

Kaynaklar:

1. https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/10296/mod_resource/content/1/14.%20Hafta%20Sunu.pdf
2. Baş, B. (2020). BAKTERİYOFAJLAR (BAKTERİ VİRUSLARI): ANTİBİYOTİKLERE ALTERNATİF TEDAVİ . Veteriner Farmakoloji ve Toksikoloji Derneği Bülteni , 11 (1) , 38-43 . DOI: 10.38137/vetfarmatoksbulten.648999. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1080658
3. Yaman Aydoğan, D. & Hadımlı, H. H. (2016). Bakteriyofaj Tedavisi . Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi , 27 (1) , 38-47 . DOI: 10.35864/evmd.514172. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/628542
4. Klug, W. S., Cummings, M. R., Spencer, C. A., 2011. Genetik Kavramlar , (8. Baskı), Ankara, Palme Yayıncılık.

Görsel Kaynaklar:

1. https://bakteriyofajtedavisi.com/blog-detail/bakteriyofaj-ve-bakteriyofaj-terapisi-nedir/17
2. https://stringfixer.com/tr/Lytic_cycle#wiki
3. https://thesequencingcenter.com/bacteriophage-dna-extraction-protocol/ 

Editör: Tolga POLAT