Tevenphage.png

בקטריופאג' (או בקטריופאז', ובקיצור: פאג' או פאז') הוא נגיף התוקף חיידקים.

הפאג' מורכב מחומצת גרעין (DNA ב-95% מהפאג'ים) וממעטפת חלבונית. רובם המוחלט של הפאג'ים מצויידים ב"זנב" המאפשר להם לחדור לתאי החיידקים; חדירה זו, וההתרבות הנלוות לכך בתוך תא החיידק, היא "שאיפתם" התמידית של הפאג'ים. הם עושים זאת בשני מסלולים, או "מחזורים":

• המסלול הליטי: ה-DNA של הפאג' חודר אל החיידק; המעטפת נשארת בחוץ. ה-DNA משתמש במנגנוני השעתוק והתרגום של החיידק ליצירת פאג'ים חדשים (הכוללים גם מעטפת) בתוך תא החיידק . הפאג'ים החדשים משמידים את תא החיידק (מבצעים ליזיס, המסה; מכאן שם המסלול), משתחררים אל הסביבה ומדביקים חיידקים אחרים. פאג'ים פתוגניים (גורמי מחלות) משתמשים אך ורק במסלול הליטי.
• המסלול הליזוגני: ה-DNA של הפאג' חודר אל החיידק; המעטפת נשארת בחוץ. ה-DNA הפאג'י משתלב בכרומוזום החיידקי והופך לחלק ממנו; מקטע ה-DNA הפאג'י המשולב בכרומוזום החיידקי נקרא פרופאג'. כשתא החיידק מתחלק, גם הפרופאג' מוכפל ועתה הוא נמצא בשני תאי הבת שנוצרו מהתא המקורי. מצב זה יכול להתקיים זמן רב (נאמר אז כי הפאג' נמצא במצב רדום), כשלאחר חלוקות רבות מיליוני חיידקים חדשים מכילים את הפרופאג'. לאחר זמן מה עלול הפרופאג' להתנתק מהכרומוזום ולעבור למסלול ליטי: לפעול לייצור פאג'ים חדשים בתא החיידק ולהביא לבסוף להשמדת החיידק; דבר זה אינו מתרחש לעתים קרובות. פאג'ים המשתמשים במסלול הליזוגני נקראים פאג'ים מתונים.

בקטריופאג'ים רבים מסוגלים להשתמש לעתים במסלול הליטי ולעתים במסלול הליזוגני. ציטוט שנון וידוע מאת המיקרוביולוג מארק מילר מתייחס למסלול הליטי: Bacteria don't die, they just phage away.

טרנסדוקציה

בקטריופאג'ים מהווים את אחת הדרכים שבעזרתן יכול DNA לעבור מחיידק לחיידק. מעבר DNA באמצעות פאג'ים נקרא טרנסדוקציה (מעבר DNA ללא תיווך של פאג' נקרא קוניוגציה). תהליך זה מתרחש במסלול הליטי:

• לפני שהפאג' משמיד את תא החיידק, הוא ממיס את הכרומוזום החיידקי ומפרקו לפיסות DNA קצרות.
• כמה מפיסות אלו משתלבות ב-DNA של הפאג'ים הנמצאים בתוך התא.
• הפאג'ים משמידים את התא, משתחררים לסביבה ומדביקים חיידקים חדשים.
• ה-DNA הפאג'י, הכולל פיסת DNA מכרומוזום החיידק המקורי, מבצע שחלוף עם ה-DNA הכרומוזומלי של החיידק הנוכחי. הגנים החדשים, שמקורם בתא החיידק הראשון, מחליפים את הגנים הקיימים.

במקרים רבים מקקודים הגנים החדשים לחלבונים בעלי השפעה גדולה על תכונות החיידק. דבר זה מתרחש, למשל, בתופעת העמידות החיידקית בפני אנטיביוטיקה. טרנסדוקציה היא הדרך העיקרית בה מעבירים החיידקים ביניהם גנים המקנים עמידות.

גילוי תופעת הטרנסדוקציה (ב-1952) פתח עולם חדש של אפשרויות בתחומי הביוטכנולוגיה וההנדסה הגנטית; גם כיום נעשה שימוש נרחב בפאג'ים בשני תחומים אלו. חומצות הגרעין אף הן התגלו תוך שימוש בבקטריופאג'ים.

פאג'ים כתחליף לתרופות

בעבר, לפני המצאת האנטיביוטיקה, היה שימוש בתרופות נוגדות זיהומים המבוססים על פאג'ים. הן שומשו בצבא הרוסי בצורה נרחבת, אך שם בעיקר עקב חוסר תיקצוב לאנטיביוטיקה; עם התמוטטות הגוש הסובייטי המחקר בנושא דעך.

מיקרוביולוגיה

קישורים חיצוניים

כתבה על הפאג'ים - מוסף הארץ 28.7.05

Bacteriophage | Bacteriòfag | Bakteriofág | Bakteriofag | Bakteriophage | Bakteriofaĝo | Bacteriófago | Bakteriofagi | Bactériophage | Batteriofago | ファージ | Bakteriofāgi | Bacteriofaag | Bakteriofager | Bakteriofag | Fago | Бактериофаги | Bakteriofag | Fag | 噬菌体