Prophages

जैसा Prophage समशीतोष्ण बैक्टीरियोफेज के फेज डीएनए को तब कहा जाता है जब यह जीवाणु मेजबान सेल में मौजूद होता है। 1917 में Félix Hubert d’Hérelle द्वारा बैक्टीरिया की खोज की गई थी। वे वायरस हैं जो विशिष्ट बैक्टीरिया के लिए अनुकूलित हैं। अनुसंधान के आगे के पाठ्यक्रम में, मौन प्रचार और लाइसोजेनिक चक्र के साथ उच्च पौरुष और समशीतोष्ण फेज के साथ लिटिजिक फेज के बीच एक अंतर किया गया था।

प्रचार क्या हैं?

शीतोष्ण बैक्टीरियोफेज का प्रसार मेजबान सेल में एक प्लास्मिड के रूप में मौजूद हो सकता है या बैक्टीरिया डीएनए में एकीकृत हो सकता है। इसके लिए, समशीतोष्ण फेज को लाइसोजेनिक चक्र को अपनाना चाहिए जब फेज डीएनए इंजेक्ट किया जाता है। लिटिस चक्र और लाइसोजेनिक चक्र के बीच अंतर किया जाता है। जबकि lytic चक्र अनुवांशिक सामग्री के इंजेक्शन के बाद मेजबान कोशिका के तेजी से प्रतिकृति और बाद में lysis का कारण बनता है, क्योंकि चरण से लाइसोजेनिक चक्र दमन जीन को मेजबान कोशिका में इंजेक्ट किया जाता है ताकि लसीका चक्र को दबाया जा सके, यानी सेल का तेजी से विघटन।

समशीतोष्ण चरण प्रचलित पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर लिटिस और लाइसोजेनिक चक्र के बीच बदल सकता है। यकृत चक्र पारंपरिक तरीके से संदर्भित करता है जिस तरह से फेज जीन मेजबान कोशिका के भीतर संचालित होता है। मेजबान सेल के भीतर तेजी से प्रतिकृति वायरल डीएनए के इंजेक्शन के बाद होती है। कैप्सिड और टेल फाइबर प्रोटीनों को वायरल डीएनए के अलावा दोहराया गया है और कई नए वायरल कणों को अलग-अलग हिस्सों से इकट्ठा किया गया है, मेजबान सेल की सेल की दीवार लाइसोजाइम द्वारा विघटित हो जाती है। जब सेल की दीवार घुल जाती है, तो नए फेज निकल जाते हैं और उनके डीएनए को अब अन्य बैक्टीरियल कोशिकाओं में इंजेक्ट किया जा सकता है। यह प्रक्रिया लगभग एक घंटे में पूरी होती है।

नए वायरल कणों की अधिक संख्या के कारण, इस दृष्टिकोण को "वायरल फॉर्म" के रूप में जाना जाता है। चूंकि होस्ट की सेल दीवार को लाइसोजाइम के माध्यम से नष्ट कर दिया जाता है, इसलिए "लिटिक चक्र" शब्द का उपयोग किया जाता है। समशीतोष्ण चरण के मामले में, मेजबान कोशिका के तेजी से प्रतिकृति और बाद में होने वाली लसीका को जरूरी रूप से प्रभावी नहीं होना पड़ता है। मौजूदा पर्यावरणीय कारकों के आधार पर, समशीतोष्ण चरण लिटजिक और लाइसोजेनिक चक्र के बीच बदल सकता है। दमनकारी जीन के इंजेक्शन से लियटिक चक्र को दबाया जा सकता है और लिसोजेनिक चक्र अनिश्चित काल तक शुरू हो सकता है।

लाइसोजेनिक चक्र में, फेज आनुवंशिक सामग्री को रोगाणु की आनुवंशिक सामग्री में डाला जाता है और अनिश्चित काल के लिए यहां जीवित रह सकता है। इंजेक्शन आनुवंशिक सामग्री को "अभी भी" के रूप में संदर्भित किया जाता है और "प्रोफ़ेज" के रूप में परिभाषित किया जाता है। प्रोफ़ेज होस्ट सेल के साइटोप्लाज्म में एक प्लास्मिड के रूप में झूठ बोल सकता है या जीवाणु की आनुवंशिक सामग्री में एकीकृत हो सकता है।

वायरल आनुवंशिक सामग्री के एकीकरण के लिए उच्च स्तर की विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। समशीतोष्ण चरणों के जीनोम को केवल जीवाणु डीएनए में कुछ पदों से जोड़ा जा सकता है। इसके विपरीत, व्यक्तिगत शीतोष्ण फेज उपभेदों की आनुवंशिक सामग्री को हमेशा जीवाणु जीनोम में समान स्थानों पर पहचाना जा सकता है।

सफल अनुकूलन जीवाणु कोशिका विभाजन के लाभार्थियों का प्रचार करता है। जब मेजबान सेल माइटोसिस को विभाजित करता है, तो वायरल आनुवंशिक सामग्री को पारित किया जाता है। अन्य जीवाणुओं के आगे संचरण संयुग्मन के माध्यम से हो सकता है। इसलिए प्रोफ़ैगस पूरे जीवाणु उपभेदों पर विभिन्न संचरण मार्गों से फैल सकता है। यूवी लाइट या कुछ रसायनों जैसे पर्यावरणीय प्रभावों के कारण, प्रोफ़ैग वापस चक्रिक चक्र में वापस आ सकता है और आक्रामक प्रतिकृति के लिए प्रयास कर सकता है।

प्रोफ़ेज होस्ट सेल के प्रतिलेखन प्रक्रियाओं का उपयोग भी करता है: फेज़ के इंजेक्टेड रिप्रेसर जीन को जीवाणु के कुछ एंजाइमों द्वारा डीएनए क्षति के रूप में मान्यता दी जाती है और वे टूट जाते हैं। दमन जीन की गिरावट मेजबान कोशिका के भीतर आत्म-विनाशकारी है। लिक्टिक चक्र को अब दबाया नहीं जा सकता है और लाइसोजेनिक राज्य से आक्रामक प्रतिकृति में परिवर्तन होता है, जो बैक्टीरिया कोशिका दीवार के बाद के विघटन के साथ समाप्त होता है।

घटना, वितरण और गुण

फेज अत्यधिक विशिष्ट वायरस होते हैं जो बैक्टीरिया के व्यक्तिगत उपभेदों के लिए अनुकूलित होते हैं। तो हर जीवाणुभक्षी प्रत्येक जीवाणु तक नहीं पहुँच सकता है। विशिष्ट मेजबान कोशिका के बिना गुणन बैक्टीरियोफेज के लिए संभव नहीं है। विशेषज्ञता के उच्च स्तर का मतलब है कि बैक्टीरियोफेज को उनके मेजबान कोशिकाओं के समान इलाके में पाया जा सकता है।

वही भविष्यद्वक्ताओं के लिए और भी अधिक डिग्री के लिए सच है। चूंकि प्रचार पारंपरिक वायरस नहीं है और केवल मेजबान जीव के भीतर वायरल वंशानुगत सामग्री के रूप में खुद को पेश करते हैं, इसलिए उन्हें केवल परिभाषा के कारण असाइन किए गए कोशिकाओं के बाहर नहीं पाया जा सकता है।

इसके अलावा, यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि समुद्री जल में अकेले बैक्टीरियोफेज की संख्या (30 की शक्ति से 10) है और इस प्रकार जीवित प्राणियों की तुलना में अधिक फेज पूरे ग्रह पर मौजूद हैं। इसके विपरीत, बहुत कम संख्या में उन्नीस आधिकारिक तौर पर शोधित बैक्टीरियोफेज होते हैं, जो घटना के बारे में सटीक बयान देना मुश्किल बनाता है।

अर्थ और कार्य

फेज थेरेपी को 1920 के दशक में विकसित किया गया था और आज तक विभिन्न संक्रामक रोगों से निपटने के लिए पूर्वी यूरोप में इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। फेज थेरेपी के फायदे स्पष्ट हैं: बैक्टीरियोफेज केवल व्यक्तिगत बैक्टीरियल उपभेदों को नुकसान पहुंचाते हैं, जबकि एंटीबायोटिक्स शरीर में बैक्टीरिया पर आम तौर पर हानिकारक प्रभाव डालते हैं।

1940 के दशक में पेनिसिलिन की खोज ने पश्चिम में एंटीबायोटिक दवाओं के बड़े पैमाने पर उपयोग का नेतृत्व किया और इसके परिणामस्वरूप, फेज अनुसंधान का अंत हुआ। कई एंटीबायोटिक प्रतिरोधों के बाद के बिल्ड-अप ने 1990 के दशक में बैक्टीरियोफेज में बढ़ी हुई रुचि पैदा की।

फेज थेरेपी आक्रामक विषाणु और एक विशेष रूप से लिटिस चक्र के साथ बैक्टीरियोफेज पर ध्यान केंद्रित करती है, जबकि समशीतोष्ण बैक्टीरियोफेज और प्रोपेगेज ने केवल एक अधीनस्थ भूमिका निभाई है।

बीमारियाँ और बीमारियाँ

कुछ रोगजनकों को केवल प्रोफ़ैबिस के माध्यम से प्रचार के साथ अपने पौरुष का निर्माण किया जा सकता है। क्लोस्ट्रीडियम बोटुलिनम केवल एकीकृत चरण डीएनए की मदद से खतरनाक बोटुलिनम विष का उत्पादन कर सकता है। स्ट्रेप्टोकोकस पाइोजेनेस केवल प्रोफ़ेज डीएनए के साथ संयोजन में स्कारलेट बुखार को ट्रिगर कर सकता है।

विब्रियो कॉलेरा विशेष प्रचार के माध्यम से ही हैजा पैदा करता है। यह मानव चिकित्सा के लिए चरणों के महत्व को भी दर्शाता है। अगर बैक्टीरियल स्ट्रेन अपनी रोगजनक क्षमता खो सकते हैं, तो जिम्मेदार प्रपोजल को विशेष रूप से बंद किया जा सकता है।