2.5.5. Бактериофагтар (бактернялардың вирустары)

Бактериофагтар («бактерия» және гректің рһа§оз - жалмаушы) - бактерияға спецификалы енетін, оларды толық жойғанша (лизистегенше) ішінде паразитгенетін бактериялардың вирустары. Алғаш рет күйдіргі таяқшаларының өздігінен лизистену қүбылысын 1898 жылы ресейлік микробиологияның негізін салушылардың бірі Н.Ф.Гамалея байқаған. 1915 жылы ағылшын бактериологы Ф.Туорт стафилококтардан фильфатдайындаған осы бактериялардың жаңа дақылын ерітетінін байқаған. Француз ғалымы Ф.Д,Эрелль ғана (1917 жылы) дизентериямен ауырған науқастардың нэжісінен сүзгіден өте алатын агентті бөліп алып, осы қүбылысқа дүрыс баға берген. Еріткіш агентті (нэжіс фильтратын) дизентерия бактериялары өсіп шыққан сүйық сорпалы ортаға қосқан кезде, орта толық мөлдірленген. Дэл осындай әсерді Д,Эрелль тығыз ортаға еріткіш ағентті сэйкес бактериямен араластырып сепкен кезде байқаған. Біріңғай өскен бактериялар фонында дөңгелек немесе дүрыс емес пішінді стерильді дақтар - «негативті колониялар» немесе «таңцақтар» дегі аталған, бактериялар лизистенген аймақтар пайда болған.

Ф.ДОрелль өзі ашқан еріткіш агентті бактериялар вирустары деген шешімге келіп, оны «бактериофаг» - бактерияларды жалмаушы деп атады. Бактериофагтар кеңінен таралған жэне бактериялардан басқа да микроорганизмдерде кездеседі, мысалы, саңырукүлақтарда. Сондықтан бактериофагтарды создің кең мағанасында фагтар деп жш атайды.

Бактериофапарды алдына бактерия гүрінің агауы қойылып латын, грек немесе орыс алфавиттерінің әріптерімен қатар сандық индекспен атайды. Туыстас фагтарды атау үшін фагтар бөлініп алынған микробтардың туыстастық және түрлік аттарын пайдаланады: колифаг, стафилофаг, актинофаг, микофаг ж/е т.б.

64

Бактериофагтардың құрылысын зерттеу үшін металмен немесе фосфорлывольфрам қышқылымен шаңдандыру арқылы контрастталған үлгілерін электронды микроскоппен зерттейді. Пішіні мен қүрлымдарының үйымдастырылуына байланысты фагтарды бірнеше морфологиялық типтерге бөледі: жіпще тэріздес; майда куб тәріздес (кейбіреулерінде өсінді аналогтары болады); сперматозоид пішіндес фагтар, дәлірек айтсақ басы куб тэрізді де жиырылатын немесе жиырылмайтын қүндағы бар қүйрықшалы өсінідісі болады. Фагтардың мөлшері 20 дан 800 нм (жіпше тэріздесі) болады.

Тиянақты түрде, өсіндісінің жиырылатын қүндағы бар, сперматозоид пішінді, ірі бактериофагтар зерттелген, мысалы, Т2, Т4, Т6 колифагтары. Олар икосаэдр пішінді, 65-100 нм көлемдегі бастан жэне үзындығы 100 нм-ден асатын қүйрықтық өсіндіден түрады (14 - сурет). Қүйрықтық өсіндінің ішінде басымен жалғасып жататын, қуыс, ңилиндр пішіндес өзегі болады, ал сыртында - бүлшық ет сияқты, жиырылуға қабілетті қүндағы болады. Қүндақ, бастың қасында өзекті қоршап жататын жиекке жалғанған. Өсіндінің дистальды үшында тікенектері бар алтыбүрышты базал ьды пластинка болады, одан жіпше тәрізді құрылымдар - фибршлалар шығады.

Бактериофагтарда не ДНҚ не РНҚ болады. Фагтардың нуклеин қышқылдарьг екіжіпшелі, біржіпшелі, сьгзықтық, сақиналы боладьг. Фагтардың көпшілігі екіжіпшелі, сақинаға түйықталған ДНҚ-дан түрады.

Сперматозоид пішінді фагтарда суперспиралді екіжіпшелі ДНҚ басьгньгң ішінде орналасып капсидпен қоршалаған. Капсид полипептидті суббірліктерге ұқсас, икосаэдр (куб) түрінде орналасқан ақуыз молекулаларынан түрады. Басьгньгң қүрамына аспарагин, глутамин жэне лизиннен түратьгн полипептид те кіреді. Фагтардың кейбіреулерінің басьгньгң ішінде ДНҚ-ның суперспиралденуін қамтамасьгз ететін гистонтэріздес ақуьгз болады. Құйрьгқтьгқ өсіндісінің жиырьг-латын құндағьг да спираль тәріздес орналасқан, құрамьгнда АТФ пен СА2+ иондарьг бар ақуыздьгқ суббірліктерден құралған. Фагтардьгң кейбір түрлерінің (мьгсальг, Т2) өсінідісіңің дистальды болігінде лизоңим ферменті болады.

Антигендік қасиеттері. Бактериофагтардың құрамында иммундық қасиеттерге ие, организмде спеңификалық антиденелердің түзілуін туғьгзатын, топтықспецификалық жэне типтікспецификалық антигендер боладьг. Бактериофагтармен әрекеттескен антиденелер, олардың бактерияларға тигізетін литикалық белсенділігін бейтараптай алады. Типоспецификалық антигендеріне байланысты фагтарды серотиптерге бөледі.

Резистенттілігі (төзімділігі). Адам вирустарына қарағанда бактериофагтар қоршрған орта факторларына төзімді болып келеді. 65-70°С температура, жоғарьг мөлшерде УК-сэулеленудің, иондаушы радиация, формалин және қышқьглдар әсерлерінен инактивацияланады. Төменгі температурада жэне кептірген кезде үзақ сақталынады.

Фагтардың бактерия жасушасымен әрекеттесуі. Бактериофагтар жасушаньгң арнайы рецепторларымен эрекеттесе отьгрып, қатаң түрде белгілі бір бактериялардьг зақымдайдьг. Әрекеттесудің спецификалыльгғына байланысты келесі бактериофагтарды ажыратадьг: бактерияның туьгстас түрлерімен эрекеттесетін поливалентті түрі; бактериялардың белгілі бір түрімен әрекеттесеті н моновалентті: берілген түрдің бір ғана типімен (варианттарьгмен) эрекеттесетін типтік түрі.

Фагтардың бактериялармен эрекеттесуі басқа вирустағьглардай өнімді, түсіктік (абортивті) жэне бірікпе (интегративті) жолмен өтуі мүмкін. Әрекеттесудің өнімді түрінде бактерия лизистеніп фагтық үрпақтүзіледі; түсіктіктүрінде - фагтық үрпақ түзілмейді де бактерия өмірін сақтап қалады; интегративті түрде - фаг геномьг бактерия хромосомасьгна еніп, сонымен бірге тіршілік етеді. Әрекеттесу түріне байланыстьг вирулентті жэне элсіз бактериофагтардьг ажыратады.

Вирулентті бактериофагтар бактериямен өнімді түрде әрекеттеседі. Бактерияға енгеннен кейін олар 200-300 жаңа фагтық бөлшектерге дейін репродукцияланып, бактерияньг лизистейді. Бактериофагтьгң бактериямен эрекеттесуі адам вирусыньгң иесінің жасушасьгмен эрекеттесуін еске түсіреді. Фагтардьгң бактерия жасушасьгна спецификальгқ адсорбциялануьг жасуша қабырғасында липопротеиндік немесе липополисахаридтік комплементарльгқ рецепторлар болған жағдайда ғана болады. Жасуша кабырғасы жоқ бактерияларға (протопластар, сферопластар) бактериофагтар адсорбцияланбайды. Кейбір фагтар рецепторлар ретінде бактериялардың жыныстық кірпікшелерін (пилилерін) пайдаланады.

65

Әлсіз бактериофагтар вирулентті бактериофагтарға қарағанда сезімтал бактернялармен өнімді немесе интегративті жолмен эрекеттеседі. Әлсіз фагтың өнімді айналымы вирулентті фагтың әрекетін қайталап, бактерия лизисімен аяқталады. Әрекеттесудің интегративті түрінде элсіз фагтың ДНҚ-лы бактерия хромосомасына еніп, көбейіп жатқан бактерияның геномымен синхронды репликаңияланып, лизис тудырмайды. Бактерия хромосомасына енген бактериофаг ДНҚ-лы профаг деп, ал бактерия дақылы лизогенді деп аталады. Бактерия мен бактериофагтың мүндай бірлесіп тіршілік етуін лизогения (гректің /ми-еру, §епеа-шығу тегі) деп аталады. Бактерия хромосомасыньщ бөлігіне айналған профаг, бактерия көбейген кезде түқым қуалап, үрпақтарға беріледі. ₄

Фагтард ы тәжірибеде қолдану. Бактериофагтарды жүқпалы ауруларға зертханалық диагноз қоюда, бактериялардың түрілік идентификаңиясын, яғни фаговарларын (фаготипін) анықтауда қолданады. Бүл үшін фагтар әсерінің қатаң спецификалылығына негізделген фаготиптеу эдісін қолданады: тығыз ортасы бар табақшаға қоздырғыштың таза дақылдарын сеуіп бетіне эртүрлі типоспецификалық диағностикалық фагтарды тамызады. Бактерия фаговарын оның лизисін туғызған фаг (стерилді таңбаның, «тандақтың» немесе «негативті колонияның» пайда болуы) типі деп анықталады. Фаготиптеу эдісін инфекция көзі мен таралу жолдарын анықтауда пайдаланады (эпидемиологиялық маркерлеу). Бір фаговарға жататын бактерияларды эртүрлі науқастардан бөліп алу жүғу көзінің бір екендігін көрсетеді.

Қоршаған орта объектілерінде (мысалы, суда) бактериофагтардың болуына қарап соған сәйкес патогенді бактериялардың бар екендігін білуге болады. Бүндай зерттеулерді жүқпалы аурулардың эпидемиологиялық жаппай таралуын талдау кезінде жүргізеді.

Фагтарды сондай-ақ бірқатар ауруларды емдеу жэне алдын алу үшін пайдаланады. Ішсүзектік, салмонеллалық, дизентериялық, көкіріндік, стафилококтық, стрептококтық фагтар жэне аралас препараттар (колипротеиліқ, пиобактериофаі^т.б.) шығарылады. Бактериофагтарды корсеткіштері бойынша пероралды, парентералды немесе жергілікті тэсілмен сүйық, таблетка күйінде, балауыз немесе аэрозоль түрінде гағайындайды.