Bakteriyofaj: Revizyonlar arasındaki fark

'''Bakteriyofaj''' ([[bakteri]] ve [[Yunanca]] ''phagein'', 'yemek' fiilinden türetme), bakterileri [[enfeksiyon|enfekte]] eden bir [[virüs]]tür. Terim genelde kısaltılmış hali olan '''faj''' olarak kullanılır.

[[Ökaryot]]ları (hayvan, bitki ve mantarları) enfekte eden virüsler gibi fajlarda da büyük bir yapısal ve işlevsel çeşitlilik vardır. Tipik olarak proteinden oluşan bir kabuk ve içinde yer alan [[genetik malzeme]]den oluşurlar. Genetik malzeme [[DNA]] veya [[RNA]] olabilir, ama genelde 5 - 500 kilo [[baz çifti]] uzunluğunda çift sarmallı DNA'dan oluşur. Bakteriyofajlar genelde 20 ila 200 [[nm]] arası büyüklükte olurlar.

Fajlar her yerde mevcutturlar ve [[bakteri]]lerin yaşadığı ortamlarda, örneğin toprakta veya hayvan bağırsaklarında bulunabilirler. Faj ve diğer virüslerin en yoğun doğal kaynaklarından biri deniz suyudur. Deniz yüzeyinde mililitrede 10⁹ etkin faj taneciği (virion) bulunmuştur ve deniz bakterilerinin %70'i fajlar tarafından enfekte olmuş olabilirler.<ref>Prescott, L. (1993). Microbiology, Wm. C. Brown Publishers, ISBN 0-697-01372-3</ref>

== Tarihçe ==

1913'te [[Britanya]]lı [[bakteriyolog]] [[Frederick Twort]] bakterileri enfekte edip öldüren bir etmen keşfetmiş ama konuyu daha fazla takip etmemiştir. [[Fransa|Fransız]]-[[Kanada]]lı [[mikrobiyolog]] [[Felix d'Hérelle]] [[3 Eylül]] [[1917]]'de "dizanteri basilinin düşmanının, görünmez bir mikrobunu" keşfettiğini açıklayıp ona bakteryofaj adını verdi.

== Çoğalması ==

Bakteriyofajların [[litik]] veya [[lizogenik]] hayat döngüleri olabilir, bazılarında her ikisi de olur. [[T4 fajı]] gibi öldürücü fajlarda görülen litik döngüde virionun çoğalmasının hemen ardından konak hücre parçalanır ve ölür. Hücre ölür ölmez [[virion]]ların kendilerine yeni bir konak bulmaları gerekir.

Lizogenik döngü, buna tezat olarak, konak hücrenin parçalanmasına neden olmaz. Lizogenik olabilen fajlara '''ılımlı fajlar''' (''temperate phage'') denir. Viral [[genom]] konak genoma dahil olur ve oldukça zararsız bir şekilde onunla beraber eşlenir. Konak hücrenin sağlığı yerinde olduğu sürece Virüs sessiz bir şekilde varlığını sürdürür, ama konağın şartları bozulursa, örneğin besin kaynaklarının tükenmesi durumunda, endojen fajlar ('''profaj''' olarak adlandırılırlar) etkinleşirler. Bir çoğalma süreci başlar, sonucunda konak hücre parçalanır. İlginç bir şekilde lizogenik döngü konak hücrenin çoğalmasına izin verdiği için hücrenin yavrularında da virüs varlığını devam ettirir.

Bazen profajlar inaktif oldukları dönemde bakteri genomuna yeni işlevler kazandırarak konak bakteriye fayda sağlarlar, bu olguya [[lizogenik dönüşüm]] (''lysogenic conversion'') denir. Bunun iyi bilinen bir örneği ''[[Vibrio cholera]]'' 'nın zararsız bir suşunun bir faj tarafından enfekte edilerek kolera hastalığı etmenine dönüşümüdür.

== Bağlanma ve giriş ==

Konak hücreye girmek için bakteryofajlar bakterinin yüzeyindeki özgül reseptörlere bağlanırlar, bunlar arasında [[lipopolisakkarit]]ler, [[teikoik asit]]ler, proteinler sayılabilir. Bu nedenle bir bakteryofaj ancak bağlanabileceği reseptörler taşıyan bakterileri enfekte edebilirler. Faj virionları kendi kendilerine hareket etmedikleri için kendi reseptörleriyle solüsyondayken rassal olarak buluşup bağlanırlar.

Karmaşık bakteryofajlar, örneğin [[T-çift fajları]], genetik malzemelerini hücrenin içine enjekte etmek için şırınga benzeri bir hareket kullanırlar. Uygun reseptörle temas kurduktan sonra kuyruk lifleri taban plakasını hücre yüzeyine yaklaştırırlar. İyice bağlandıktan sonra, kuyruk büzülür, bu da genetik malzemenin dışarı itilmesine neden olur. Bazı fajlar nükleik asiti hücre zarından içeri iter, bazıları hücre yüzeyine birakır. Başka yöntemlerle genetik malzemlerini içeri sokan bakterifajlar da vardır.

== Protein ve Nükleik asit sentezi ==

Kısa süre, bazen dakikalar içinde, bakteri ribozomları viral mRNA'nın proteine çevirimine ([[translasyonuna]]) başlarlar. RNA-fajlarında [[RNA-replikaz]] bu sürecin başlarında sentezlenir. Erken sentezlenen proteinler ve virionla gelen bazı proteinler bakterinin [[RNA polimeraz]]ını modifiye edip onun viral mRNA'yı tercihen çevirmesine neden olabilirler. Konağın kendi protein ve nükleik asit sentezi de bozularak viral ürünlerin sentezine yönlendirilir. Bu ürünler ya hücreyi parçlamaya yarayacaklaklar, ya yeni virionların oluşmasına yardımcı olacaklar veya yeni virionları oluşturacalardır.

== Virion oluşumu ==

[[T4 fajı|T4 fajları]] durumunda yeni fajların inşası özel yardımcı molekülleri gerektiren karmaşık bir süreçtir. Önce taban plakası oluşur, kuyruk onun üzerinde büyür. Kafa kapsidi, ayrı olarak oluşup kendiliğinden kuyruk ile birleşir. Henüz bilinmeyen bir şekilde DNA kafanın içine sıkı bir şekilde yerini alır. Bütün süreç yaklaşık 15 dakika alır.

Fajlar ya hücre parçalanması (lizis) veya salgılanma yoluyla salınırlar. T4 fajları durumunda, hücre içine girmelerinden 20 dakikadan biraz sonra hücre parçalanması yoluyla sayıları 300'ü bulabilen faj salınır. Bunun gerçekleşmesi, hücre duvarındaki [[peptidoglikan]]ı parçalayan [[endolizin]] adlı enzim sayesinde olur. Bazı virüler ise [[parazit]]e dönüşüp konak hücrenin sürekli olarak yeni virüs tanecikleri salgılamasına neden olabilirler. Yeni virionlar hücre zarından tomurcuklanarak koparlar, beraberlerinde hücre zarının bir kısmını da götüren bu fajlar [[örtülü virüs]]e olarak ortama salınırlar. Salınan virionların her biri yeni bir bakteriyi enfekte edebilir.

== Faj terapisi ==

Bakteri suşlarında doğal seleksiyon yoluyla [[antibiyotik direnci]]nin oluşması bazı tıbbi araştırmacıları faj tedavisini antibiyotik tedavisine bir alternatif olarak tekrar değerlendirmeye sevketmiştir. Antibiyotiklerden farklı olarak fajlar, milyonlarca yıldır süregeldiği gibi, bakterilerle beraber evrimleştikleri için, sürekli bir direncin oluşma olasılığı yok sayılabilir. Ayrıca, etkili bir faj, özgül bakterisini tamamen bitene kadar enfekte etmeye devam edecektir.

Belli bir faj genelde ancak belli bir bakteri tipini enfekte edebildiği için, ki bu birkaç bakteri türü olabileceği gibi bir türün sadece bazı alt türleri de olabilir, bakteri tipinin doğru tanımlandığından emin olmak gerekebilir, bu da 24 saat sürebilir. Faj terapisinin bir diğer avantajı başka bakterilere zarar gelmeyeceğinden dar spektrumlu antibiyotik terapisine benzemesidir. Ancak, sıkça olduğu gibi, birden fazla bakterinin beraberce neden oldukları enfeksiyonlarda bu bir dezavantaj oluşturabilir. Bakteryofajların bir diğer sorunu vücudun [[bağışıklık sistemi]]nin saldırısına uğramalarıdır.

Fajlar enfeksiyonla doğrudan temas durumunda etki gösterirler, onun için açık bir yaraya uygulanmaları en iyi sonuç doğurur. Sistemik enfeksiyonlarda bu pratik olarak mümkün değildir. Sovyetler birliğinde diğer tedavilerin çalışmadığı durumlarda gözlenen başarılı sonuçlara rağmen çoğu araştırmacı faj terapisinin tibbi bir geçerliliğe ulaşacağına şüphe ile bakmaktadır. Faj tedavisinin etkinliğini belirlemek için büyük ölçekli klink testler yapılmamıştır ama antibiyotik dirençli bakteri türlerinin çoğalmasından dolayı bu konuda araştırmalar sürmektedir.

== Model bakteriyofajlar ==

== Notlar ==

* [http://www.bacteriophagetherapy.info Häusler, T. (2006) "Viruses vs. Superbugs", Macmillan](İngilizce)

* [http://www.evergreen.edu/phage/ Evergreen State College material on bacteriophages](İngilizce)

* [http://www.phage.org Phage.org general information on bacteriophages](İngilizce)

* [http://pbi.bio.pitt.edu/ Pittsburgh Bacteriophage Institute] (İngilizce)

== Dış bağlantılar ==

* [http://www.bilimler.net/biyoloji/icerik.asp?blg=15&konu=Bakteriyofaj Bakteriyofaj]

== Kaynakça ==