9-bakteriyofajlar

(1)

BAKTERİYOFAJLAR

(2)

• Bakteriyofajlar bakteri hücresi içine

girerek yanlızca orada çoğalan ve

çoğunlukla bakteriyi lize eden,

mikroskopta görül-meyen bakteri

viruslarıdır

• Bakteriyofajlar konakçıya spesi- fiktir

• Bakteriyofajlara kısaca

faj

da

(3)

Tarihçe

ilk olarak; • 1896 yılında İngiliz bilimadamı E. Hanbury Hankin, Vibrio cholerae bakterisinin Ganj Nehri suyunda öldüğünü gördü

(4)

Tarihçe

• Su

kaynatıldığında,

bu

özelliğini

yitiriyordu. Bu durum, bu olaya canlı bir

varlığın

neden

olduğu

düşüncesini

doğurdu

(5)

Tarihçe

• 1915 de İngiltere Stafilokoklar

• 1917 Fransa basiller dizanteri

• Bakteriyofaj=bakteri yiyen

(6)

Tarihçe

• Fajların bakteri öldürme yetenekleriden dolayı proflaksi ve sağaltımda kullanma çalışmaları başlamış ancak büyük çoğunlukla olumlu sonuç vermemiştir

• Çünkü;

- Fajlar vücüdün savunma mekanizmaları tarafından inaktive edilmekte

(7)

• Bakteriyofajlar, aynen hayvan virusları gibi;

- iç kısımlarında DNA veya RNA’lardan

birinin içeren

nükleik asit

(genetik

materyal, genom)

- bunun etrafını çevreleyen protein

karakterindeki

kapsid

’den

oluşmaktadır

(8)

Fajların Klasifikasyonu

(9)

BRADLEY KLASİFİKASYONU

• Fajların

elektron

mikroskobuyla

yapılan incemelerinde baş ve kuyruk

kısımlarının olduğu saptanmıştır

• Bradley’in

asid

yapılarını

da

belirleyen baş ve kuyruk yapılarına

göre yaptığı sınıflandırmada

6+1

değişik faj tipi

bulunmaktadır

(10)

Tip A

• Bu tip fajların altıgen görünümünde baş

kısmı ile uzun bir kuyruk kısmı vardır

• Kuyruğun ortasında boru şeklinde boşluk

bulunur ve bunu kasılabilir özellikte kılıf

çevreler

• Kuyruğun alt kısmında altıgen biçimli bir

levha ve bu levhaya bağlı tel şeklinde

çıkıntılar vardır

(11)

Tip A

• Fajın baş kısmında çift iplikçikli çizgisel bir

DNA vardır ve bunu kapsid çevreler

• Kuyruk, fajın baş kısmında bulunan genetik

maddenin

bakteriye

aktarılmasında

aracılık yapar

• Kuyruktaki çıkıntılar fajın bakteriye

tutunmasını sağlar

• _E.coli

_{’nin T-even (T2, T4, T6)}

fajları bu yapıdadır

(12)

Tip B

• Baş kısmının yapısı A tipi fajlara benzerlik

gösterir ve içinde çift iplikçikli çizgisel bir

DNA vardır

• Bu fajların kuyruk kısmı daha uzundur ancak

çevresinde kasılabilir özellikte kılıf yoktur

(13)

Tip C

• Baş kısmı A ve B tipi fajlara

benzer

• DNA yapısı da aynıdır

• Kuyruk çok kısadır

• _E.coli

_{’nin T3, T7 fajları bu}

(14)

Tip D

• Baş kısımları ikosahedral yapıdadır

• Tek iplikçikli çembersel DNA içerir

• Kuyruksuzdur

• _E.coli

_{’nin Øx174 fajı bu yapıdadır}

(ikosahedral: yirmi yüzlü, herbir yüz eşkenar üçgen şeklinde olan ve bu üçgenlerin birbirlerinin kenarları ile birleşerek oluşturdukları 20 yüzlü 12 köşeli)

(15)

Tip E

• D tipine benzer görünümdedir

• Nükleik asidi tek iplikçikli çizgisel RNA

yapısındadır

• Kuyruksuzdur

• _E.coli

_’nin

_seks

_pilusuna

_yapışma

özelliğinde olan f2, R17, fr, MS2 fajları bu

yapıdadır

(16)

Tip F

• Tamamen flamentöz görünümde fajlardır

• Ortasında tek iplikçikli çizgisel DNA

bulunur

• _E.coli

_{’nin seks pilusu fajlarından fd fajı bu}

yapıdadır

(17)

Tip G

• Orjinali Bradley klasifikasyonunda bulunmayan ve fakat bazı yazarlar tarafından ayrı bir grup, Tip G içine, mikoplazmalardan izole edilen, pleomorfik bir morfolojiye ve lipid içeren bir zarfa sahip olan fajlar konmaktadır

• Saptanabilen bir kapsidi bulunmayan bu fajlar, çift iplikçikli DNA karakterindedir

(18)

ACKERMAN KLASİFİKASYONU

• 4 temel gruba ayrılmaktadır

I- Kuyruklu fajlar

II-Kübik simetrili fajlar

III-Flamentöz fajlar

(19)

Bakteriyofajların Üremesi

Bir fajın bakteride üremesi 4

(20)

1- Adsorbsiyon: Fajların bakteriye bağlanması

2-Penetrasyon: Fajın genetik materyalinin bakteriye transferi

3- Latent (eklips) dönem: Fajların bakteri içinde üremesi ve olgunlaşması

4- Lizis ve dışarı çıkış: Olgun fajların lize olan bakteriden dışarı çıkışı

(21)

(22)

Faj İnfeksiyon Tipleri

3 tür infeksiyona neden olurlar

(23)

1- Litik İnfeksiyon

• Virülent (virulan) fajlar girdikleri bakteride çoğalarak bakteriyi eritirler (lizis)

(24)

2- Nonlitik İnfeksiyon

• Bu tür infeksiyonda fajlar hücre içinde

üremesine ve dışarı çıkmasına karşın,

konakçının beslenme ve çoğalmasında

herhangi

bir

bozukluk

gözlenmez

(25)

• Bir

kısım

fajlar

konakçının

sitoplazmasında

bulunmasına

karşın

bağımsız bir replikasyon karakterinde

değildir.

Ancak

konakçısının

her

bölünmesinde faj da replike olarak bir

kopyası kardeş hücreye aktarılır

(26)

3- Lizojenik (Latent) Form

• Bazı fajlarda konakçının içine girdikten sonra faj DNA’sı konakçı genomu ile birleşir ve onun bir devamı haline gelir (profaj)

• Genomun her rereplikasyonunda faj DNA’sı da replike olur ve kardeş hücreye transfer edilir

• Bu olaya lizojeni adı verilir

• Lizojenik formlar genelde temparete fajlardan kaynaklanırlar

(27)

Fajlardan Yararlanma Alanları

1- Bakterilerin identifikasyonu ve/veya tiplendirilmesi

- B. anthracis gama fajı

- Brucella cinsi bakterilerde Weybridge, Berkeley, Tibilisi fajları

- L. monocytogenes, S. aureus vb. tiplendirme fajları

2- Rekombinant DNA teknolojisinde fajların vektör (aracı) olarak kullanılması

(28)

3- Besinlerin ömürlerini uzatmak amacıyla - Taze meyve ve sebze gibi besinleri zararlı maddelerden arındırmak

- Kolay bozulan besinlerin raf ömrünü uzatmak Ağustos 2006'da ABD Gıda ve İlaç İdaresi bazı

etlerde Listeria monocytogenes bakterisinin öldürülmesi için bakteriyofaj kullanımını

(29)

4- Faj Terapisi

• 1990’ların başlarında, Sovyet askerler, 5 bakteriye karşı faj içeren sprey kutuları taşıdılar:

- Staphylococcus aureus, - Escherichia coli,

- Pseudomonas aeruginosa, - Streptococcus pyogenes ve

- Proteus vulgaris

Faj preparatları pek çok eski Sovyet kentinde antibiyotiklerin yanı sıra temin edilebiliyordu

(30)

• Günümüzde faj tedavilerini güçleştiren antikorların oluşumuna daha az neden olan fajlar geliştirilmesi üzerine araştırmalar devam ediliyor

(31)

Fajların Yol Açtığı Olumsuzluklar

• Fajın inaktivasyonu 90-95°C derecelerde

gerçekleşir. Peynir başta olmak üzere süt

ürünleri üretiminde, süte uygulanan

pastörizasyon ısılarında tam olarak yok

olmazlar. Bu nedenle süt ürünlerinde

starter kültürlerin yok olmasına yol

açarak üretime zarar verirler

(32)

• Fajlar kendi DNA’larına kattıkları, antibiyotiklere direnç ya da toksin genlerini kendi bünyelerine alarak bunları başka konaklara da taşıyabilme endişesi