باکتریو فاژ

باکتریوفاژها (باکتری‌خوارها) یا به اختصار فاژها، ویروس‌هایی هستند که به باکتری‌ها حمله می‌کنند و آن‌ها را از بین می‌برند. این ویروس‌ها برای باکتری‌ها اختصاصی هستند و نمی‌توانند به یوکاریوت‌ها حمله کنند.

تاریخچه

در سال‌های ۱۹۱۵و ۱۹۱۷ دو دانشمند به نام‌های فردریک تاوورت (به انگلیسی: Frederick Twort) و فلیکس دهرله (به انگلیسی: Félix d'Hérelle) در ضمن آزمایش‌های خود به طور اتفاقی به وجود این فاژها پی بردند. این دو دانشمند با رشد باکتری‌های مختلف در محیط‌های کشت مایع متوجه از بین رفتن خود به خود این باکتری‌ها شدند. این دانشمندان پس از مطالعات خود و با صاف نمودن این محیط‌های حاوی فاژ توسط فیلترهای باکتری شناسی، وجود باکتریوفاژها را اثبات کردند.

تعریفتشکیل پلاک فاژی بر روی کلنی‌های باسیلوس آنتراسیس. به محل از بین رفتن باکتری‌ها توجه کنید.

باکتروفاژها ویروس‌هایی هستند که باکتری‌ها را آلوده می‌کنند. انواع بسیار مختلفی از باکتریوفاژها وجود دارند که به گونه‌های خاصی از باکتری‌ها تمایل دارند و فقط میزبان باکتریایی خاصی را آلوده می‌کنند. فاژها مانند سایر ویروس‌ها دارای یک اسید نوکلئیک درونی (DNA یا RNA) هستند که این ژنوم توسط یک پوشش پروتئینی حفاظتی در خارج احاطه شده‌است.

تقسیم بندی باکتریوفاژها

مبنای طبقه بندی باکتریوفاژها نوع اسید نوکلئیک آنها (DNA یا RNA) و بعد از آن، شکل و ساختار آنها می‌باشد. آن‌ها بر اساس ساختار به سه شکل بیست وجهی (به لاتین: Icosahydral) مانند MS2، رشته‌ای (به انگلیسی: Filamentus) یا مارپیچی(به انگلیسی: Helical) مانند M13 و فاژهای دارای سر و دم (به انگلیسی: Head and tail) مانند فاژهای فاژهای T4و λ طبقه بندی می‌شوند.

فاژهای دم دار دارای دو رشته DNA یعنی کادوویرال‌ها (به لاتین: Caudovirales)، بیش از ۹۵% فاژهای موجود در متون علمی را به خود اختصاص داده‌اند و به نظر می‌رسد فراوان ترین نوع فاژ بر روی کره زمین باشند. فاژها توسط کمیته بین‌المللی تاکسونومی ویروس‌ها (به انگلیسی: International Committee on Taxonomy of Viruses) طبقه بندی می‌شوند.^[۳] تاکنون ۱۹ خانواده از فاژها شناخته شده‌اند که فقط ۲ خانواده دارای ژنوم RNA و ۵ خانواده دارای انولوپ (پوشش پروتئینی) هستند. در فاژهای دارای ژنوم DNA، فقط ۲ خانواده دارای ژنوم تک رشته‌ای، ۸ خانواده دارای ژنوم حلقوی و ۹ خانواده دارای ژنوم خطی می‌باشند. ۹ خانواده فقط باکتری‌ها را آلوده می‌سازند. ۹ خانواده آرکئا (آرکی باکترها) را آلوده می‌کنند و یک خانواده یعنی تکتی ویریده (به لاتین: Tectiviridae)هم باکتری‌ها و هم آرکئا (آرکی باکترها) را آلوده می‌سازد. مهمترین خانواده‌های فاژها عبارتند از^[۴]:

• میوویریده (به لاتین: Myoviridae): در راسته کادوویرال‌ها قرار گرفته‌اند. فاقد انولوپ (پوشش پروتئینی) بوده و دم منقبض شونده دارند. آن‌ها دارای DNA دو رشته‌ای خطی هستند مانند فاژ T4.
• سیفوویریده (به لاتین: Siphoviridae): در راسته کادوویرال‌ها قرار گرفته‌اند. فاقد انولوپ (پوشش پروتئینی) بوده و دم غیر منقبض شونده طویل دارند. آن‌ها دارای DNA دو رشته‌ای خطی هستند مانند فاژ λ و فاژ T5.
• پودوویریده (به لاتین: Podoviridae): در راسته کادوویرال‌ها قرار گرفته‌اند. فاقد انولوپ (پوشش پروتئینی) بوده و دم غیر منقبض شونده کوتاه دارند. آن‌ها دارای DNA دو رشته‌ای خطی هستند مانند فاژ T7.
• لیپوتریکس ویریده (به لاتین: Lipothrixviridae): در راسته لیگامن ویرال‌ها (به لاتین: Ligamenvirales) قرار دارند. آن‌ها طویل بوده، دارای انولوپ هستند و DNA دو رشته‌ای خطی دارند.
• رودی ویریده (به لاتین: Rudiviridae): در راسته لیگامن ویرال‌ها (به لاتین: Ligamenvirales) قرار دارند. آن‌ها طویل بوده، فاقد انولوپ هستند و DNA دو رشته‌ای خطی دارند.
• آمپولاویریده (به لاتین: Ampullaviridae): بطری شکل، دارای انولوپ و DNA دو رشته‌ای خطی دارند.
• بی کاداویریده (به لاتین: Bicaudaviridae): لیمویی شکل، فاقد انولوپ و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• کلاواویریده (به لاتین: Clavaviridae): طویل، فاقد انولوپ و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• کورتیکوویریده (به لاتین: Corticoviridae): متقارن، فاقد انولوپ و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• سیستوویریده (به لاتین: Cystoviridae): کروی، دارای انولوپ و RNA دو رشته‌ای چند قطعه‌ای دارند.
• فوسلوویریده (به لاتین: Fuselloviridae): لیمویی شکل، فاقد پوشش و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• گلوبولوویریده (به لاتین: Globuloviridae): متقارن، دارای انولوپ و DNA دو رشته‌ای خطی دارند.
• گوتاویروس (به لاتین: Guttavirus): بیضوی، فاقد انولوپ و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• اینوویریده (به لاتین: Inoviridae): رشته‌ای (فیلامنتی)، فاقد پوشش و DNA تک رشته‌ای حلقوی دارند.
• لوی ویریده (به لاتین: Leviviridae): متقارن، فاقد پوشش و RNA تک رشته‌ای خطی دارند مانند فاژهای MS2 و Qβ.
• میکروویریده (به لاتین: Microviridae): متقارن، فاقد پوشش و DNA تک رشته‌ای حلقوی دارند مانند ΦX174.
• پلاسماویریده (به لاتین: Plasmaviridae): پلئومورف (چند شکلی)، دارای انولوپ و DNA دو رشته‌ای حلقوی دارند.
• تکتی ویریده (به لاتین: Tectiviridae): متقارن، فاقد انولوپ و DNA دو رشته‌ای خطی دارند.