यह लेख, बैक्टीरियोफेज वायरस पर 5 वीं कक्षा की जीव विज्ञान रिपोर्ट की तरह, पाठक को इन बाह्य जीवन रूपों के बारे में बुनियादी जानकारी सीखने में मदद करेगा। यहां हम उनके वर्गीकरण स्थान, संरचना और जीवन गतिविधि की विशेषताओं, बैक्टीरिया के साथ बातचीत करते समय स्वयं की अभिव्यक्ति आदि पर विचार करेंगे।
परिचय
हर कोई जानता है कि पृथ्वी ग्रह पर जीवन की एक इकाई का सार्वभौमिक प्रतिनिधि एक कोशिका है। हालाँकि, उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के बीच का मोड़ एक ऐसा युग था, जिसके दौरान कई बीमारियों की खोज की गई थी जो जानवरों, पौधों और यहां तक कि कवक को भी प्रभावित करती हैं। इस घटना का विश्लेषण करते हुए और मानव रोगों के बारे में सामान्य जानकारी को ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि ऐसे जीव हैं जो गैर-सेलुलर प्रकृति के हो सकते हैं।
ऐसे जीव बेहद छोटे होते हैं, और इसलिए बिना रुके सबसे छोटे फिल्टर से गुजरने में सक्षम होते हैं, जहां सबसे छोटी कोशिका भी रुक सकती है। इससे वायरस की खोज हुई।
सामान्य डेटा
पहलेवायरस के प्रतिनिधियों पर विचार करें - बैक्टीरियोफेज - आइए टैक्सोनॉमिक पदानुक्रम के इस साम्राज्य के बारे में सामान्य जानकारी से परिचित हों।
वायरस कण में सबसे छोटा आयाम (20-300 एनएम) और सममित संरचना होती है। यह लगातार दोहराए जाने वाले घटकों से बनाया गया है। वायरल प्रकृति के सभी जीव आरएनए या डीएनए का एक टुकड़ा होते हैं, जो एक विशेष प्रोटीन शेल में संलग्न होते हैं जिसे कैप्सिड कहा जाता है। उनके पास किसी अन्य कोशिका के बाहर होने के कारण स्वतंत्र रूप से कार्य करने और महत्वपूर्ण गतिविधि को बनाए रखने की क्षमता नहीं है। जीवित प्राणियों के गुणों की अभिव्यक्ति किसी अन्य जीव में पेश होने के बाद ही उनमें निहित होती है, जबकि वायरस स्वयं उस कोशिका के संसाधनों का उपयोग करेगा जिसे उसने अपने राज्य में स्थिरता बनाए रखने के लिए कब्जा कर लिया है। यह इस प्रकार है कि वर्गीकरण के इस क्षेत्र को एक परजीवी, अंतःकोशिकीय जीवन रूप के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। ऐसे वायरस होते हैं जो कोशिका की झिल्लियों के उन हिस्सों पर आक्रमण करते हैं जिनमें वे विकसित हुए और रहते थे। वे ऐसे स्थानों के चारों ओर एक और खोल बनाते हैं, जो कैप्सिड को ढकते हैं।
एक नियम के रूप में, वायरस कोशिका की सतह के साथ एक बंधन बनाते हैं जिसमें वे परजीवी होते हैं। फिर वायरस अंदर आ जाता है और एक विशिष्ट संरचना की खोज करना शुरू कर देता है जिससे वह टकरा सकता है। उदाहरण के लिए, हेपेटाइटिस के प्रेरक एजेंट कार्य करते हैं और केवल यकृत की कोशिका इकाइयों में रहते हैं, जबकि कण्ठमाला पैरोटिड ग्रंथियों में घुसने की कोशिश करती है।
वायरस से संबंधित डीएनए (आरएनए), एक बार वाहक कोशिका के अंदर, आनुवंशिक आनुवंशिकता के तंत्र के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है ताकि कोशिका स्वयं एक अनियंत्रित संश्लेषण प्रक्रिया शुरू कर देरोगज़नक़ के न्यूक्लिक एसिड में ही कूटबद्ध प्रोटीन की एक विशिष्ट श्रृंखला। इसके बाद, प्रतिकृति होती है, जो सीधे कोशिका द्वारा ही की जाती है, और इस प्रकार एक नए वायरल कण के संयोजन की प्रक्रिया शुरू होती है।
बैक्टीरियोफेज
बैक्टीरियोफेज वायरस कौन हैं? यह पृथ्वी पर जीवन का एक विशेष रूप है जो चुनिंदा रूप से बैक्टीरिया कोशिकाओं में प्रवेश करता है। प्रजनन सबसे अधिक बार मेजबान के भीतर होता है, और यह प्रक्रिया स्वयं ही लसीका की ओर ले जाती है। बैक्टीरियोफेज के उदाहरण का उपयोग करते हुए वायरस की संरचना को ध्यान में रखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उनमें प्रोटीन द्वारा गठित गोले होते हैं और एक आरएनए श्रृंखला या दो डीएनए श्रृंखला के रूप में आनुवंशिकता को पुन: उत्पन्न करने के लिए एक उपकरण होता है। बैक्टीरियोफेज की कुल संख्या लगभग जीवाणु जीवों की कुल संख्या से मेल खाती है। ये वायरस प्रकृति में पदार्थों और ऊर्जा के रासायनिक संचलन में सक्रिय भाग लेते हैं। विकास के दौरान विकसित या विकसित होने वाले बैक्टीरिया और रोगाणुओं में लक्षणों की कई अभिव्यक्तियों का कारण।
खोज इतिहास
जीवाणु विज्ञान के शोधकर्ता एफ. ट्वोर्ट ने एक संक्रामक रोग का विवरण तैयार किया, जिसे उन्होंने 1915 में प्रकाशित एक लेख में प्रस्तावित किया था। यह रोग स्टेफिलोकोसी को प्रभावित करता है और किसी भी फिल्टर से गुजर सकता है, और एक सेल कॉलोनी से दूसरे में भी ले जाया जा सकता है।
कनाडा में जन्मे माइक्रोबायोलॉजिस्ट एफ. डी'हेरेल ने सितंबर 1917 में बैक्टीरियोफेज की खोज की थी। उनकी खोज एफ. ट्वोरोट के काम से स्वतंत्र रूप से की गई थी।
1897 में, एन. एफ. गमालेया लसीका की घटना के पर्यवेक्षक बनेबैक्टीरिया जो ग्राफ्टिंग एजेंट प्रक्रिया के प्रभाव में आगे बढ़े।
जीवाणु विषाणु परजीवी बैक्टीरियोफेज होते हैं जो संक्रमण के रोगजनन में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं। वे कई बीमारियों से बहुकोशिकीय प्रकार के जीवों की वसूली सुनिश्चित करने में लगे हुए हैं, और इसलिए एक विशिष्ट प्रकार की प्रतिरक्षा प्रणाली बनाते हैं। डी'हेरेले ने पहले इस बारे में बात की, और बाद में इसे एक सिद्धांत के रूप में विकसित किया। इस स्थिति ने कई वैज्ञानिकों को आकर्षित किया जिन्होंने इस क्षेत्र का पता लगाना शुरू किया और सवालों के जवाब खोजने की कोशिश की जैसे: बैक्टीरिया-वायरस बैक्टीरियोफेज में किस तरह की सेलुलर संरचना (क्रिस्टल) होती है? उनके अंदर क्या प्रक्रियाएँ हैं, उनका आगे का भाग्य और विकास क्या है? यह सब और बहुत कुछ ने कई शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया है।
अर्थ
बैक्टीरियोफेज के उदाहरण पर वायरस की संरचना हमें बहुत कुछ बता सकती है, विशेष रूप से अन्य जानकारी के साथ बातचीत के लिए जो एक व्यक्ति के पास उनके बारे में है। उदाहरण के लिए, वे वायरस कणों का सबसे प्राचीन रूप माना जाता है। मात्रात्मक विश्लेषण हमें इंगित करता है कि उनकी आबादी में 10 से अधिक 30 कण हैं।
प्रकृति में वे उसी स्थान पर पाए जा सकते हैं जहां बैक्टीरिया रहते हैं, जिसके प्रति वे संवेदनशील हो सकते हैं। चूंकि विचाराधीन जीवों को उनके आवास द्वारा परिभाषित किया जाता है, वे जिन जीवाणुओं को संक्रमित करते हैं, उनकी प्राथमिकताओं से, यह इस प्रकार है कि मिट्टी में रहने वाले जीवाणु (फेज) मिट्टी में रहेंगे। सब्सट्रेट में जितने अधिक सूक्ष्मजीव होते हैं, उतने ही आवश्यक चरण होते हैं।
वास्तव में, प्रत्येक बैक्टीरियोफेज अवतार लेता हैआनुवंशिक गतिशीलता की बुनियादी तात्विक इकाइयों में से एक। पारगमन का उपयोग करके, वे जीवाणु की वंशानुगत सामग्री में नए जीन के उद्भव का कारण बनते हैं। प्रति सेकंड लगभग 1024 जीवाणु कोशिकाएं संक्रमित हो सकती हैं। किस वायरस को बैक्टीरियोफेज कहा जाता है, इस सवाल का जवाब देने का यह रूप हमें खुले तौर पर दिखाता है कि एक सामान्य आवास से जीवाणु जीवों के बीच वंशानुगत जानकारी कैसे वितरित की जाती है।
भवन की विशेषताएं
बैक्टीरियोफेज वायरस की संरचना क्या है, इस सवाल का जवाब देते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उन्हें रासायनिक संरचना, न्यूक्लिक एसिड के प्रकार (एनसी), रूपात्मक डेटा और जीवाणु जीवों के साथ बातचीत के रूप के अनुसार अलग किया जा सकता है। ऐसे जीव का आकार स्वयं माइक्रोबियल कोशिका से कई हजार गुना छोटा हो सकता है। फेज का एक विशिष्ट प्रतिनिधि एक सिर और एक पूंछ द्वारा बनता है। पूंछ की लंबाई सिर के व्यास का दो से चार गुना हो सकती है, जो वैसे, आनुवंशिक क्षमता रखती है, जिसने डीएनए या आरएनए श्रृंखला का रूप ले लिया है। एक एंजाइम भी है - ट्रांसक्रिपटेस, एक निष्क्रिय अवस्था में डूबा हुआ और प्रोटीन या लिपोप्रोटीन के एक खोल से घिरा हुआ। यह कोशिका के अंदर जीनोम के भंडारण को निर्धारित करता है और इसे कैप्सिड कहा जाता है।
बैक्टीरियोफेज वायरस की संरचनात्मक विशेषताएं इसके टेल कंपार्टमेंट को प्रोटीन की एक ट्यूब के रूप में परिभाषित करती हैं, जो सिर को बनाने वाले खोल की निरंतरता के रूप में कार्य करती है। ATPase टेल बेस के क्षेत्र में स्थित है, जो इंजेक्शन प्रक्रिया पर खर्च किए गए ऊर्जा संसाधनों को पुन: उत्पन्न करता है।आनुवंशिक सामग्री।
व्यवस्थित डेटा
बैक्टीरियोफेज एक वायरस है जो बैक्टीरिया को संक्रमित करता है। इस तरह से टैक्सोनोमिस्ट इसे पदानुक्रमित क्रम की तालिका में वर्गीकृत करता है। इस विज्ञान में उन्हें एक उपाधि का असाइनमेंट इन जीवों की एक बड़ी मात्रा की खोज के कारण था। इन मुद्दों को वर्तमान में आईसीटीवी द्वारा संबोधित किया जा रहा है। विषाणुओं के बीच टैक्सा के वर्गीकरण और वितरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, बैक्टीरियोफेज को उनके न्यूक्लिक एसिड के प्रकार या रूपात्मक विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है।
आज, 20 परिवारों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनमें से केवल 2 आरएनए युक्त और 5 शेल वाले हैं। डीएनए वायरस में, केवल 2 परिवारों में जीनोम का एकल-फंसे रूप होता है। 9 वायरस युक्त डीएनए (जीनोम हमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के एक गोलाकार अणु के रूप में दिखाई देता है) और अन्य 9 एक रैखिक आकृति के साथ। 9 परिवार बैक्टीरिया के लिए विशिष्ट हैं, और अन्य 9 आर्किया के लिए विशिष्ट हैं।
जीवाणु कोशिका पर प्रभाव
बैक्टीरियोफेज वायरस, एक जीवाणु कोशिका के साथ बातचीत की प्रकृति के आधार पर, विषाणु और मध्यम प्रकार के चरणों में भिन्न हो सकते हैं। पूर्व केवल लिटिक चक्रों की सहायता से अपनी संख्या बढ़ाने में सक्षम हैं। जिन प्रक्रियाओं में विषाणुजनित फेज और कोशिका की परस्पर क्रिया होती है, उनमें कोशिका की सतह पर सोखना, कोशिका संरचना में पैठ, फेज तत्वों के जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया और उन्हें एक कार्यात्मक अवस्था में लाना, साथ ही साथ की रिहाई शामिल है। मेजबान से बैक्टीरियोफेज।
आइए सेल में बैक्टीरियोफेज वायरस की आगे की कार्रवाई के आधार पर उनके विवरण पर विचार करें।
बैक्टीरिया की सतह पर विशेष फेज-विशिष्ट संरचनाएं होती हैं, जिन्हें रिसेप्टर्स के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जिससे वास्तव में बैक्टीरियोफेज जुड़ा होता है। पूंछ का उपयोग करते हुए, फेज, इसके अंत में निहित एंजाइमों के माध्यम से, कोशिका के एक निश्चित स्थान पर झिल्ली को नष्ट कर देता है। इसके अलावा, इसका संकुचन होता है, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए को कोशिका में पेश किया जाता है। बैक्टीरियोफेज वायरस का "शरीर" अपने प्रोटीन कोट के साथ बाहर रहता है।
फेज द्वारा किया गया इंजेक्शन सभी चयापचय प्रक्रियाओं के पूर्ण पुनर्गठन का कारण बनता है। जीवाणु प्रोटीन, साथ ही आरएनए और डीएनए का संश्लेषण पूरा हो गया है, और बैक्टीरियोफेज स्वयं ट्रांसक्रिप्शन प्रक्रिया शुरू करता है, ट्रांसक्रिपटेस नामक एक व्यक्तिगत एंजाइम की गतिविधि के लिए धन्यवाद, जो बैक्टीरिया कोशिका में प्रवेश करने के बाद ही सक्रिय होता है।
वाहक कोशिका के राइबोसोम में प्रवेश करने के बाद मैसेंजर आरएनए की प्रारंभिक और देर दोनों श्रृंखलाओं को संश्लेषित किया जाता है। न्यूक्लीज, एटीपीस, लाइसोजाइम, कैप्सिड, टेल प्रोसेस और यहां तक कि डीएनए पोलीमरेज़ जैसी संरचनाओं के संश्लेषण की प्रक्रिया भी वहां होती है। प्रतिकृति प्रक्रिया अर्ध-रूढ़िवादी तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती है और केवल पोलीमरेज़ की उपस्थिति में ही की जाती है। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की प्रतिकृति की प्रक्रिया पूरी होने के बाद देर से प्रोटीन बनते हैं। इसके बाद, चक्र का अंतिम चरण शुरू होता है, जिसमें चरण परिपक्वता होती है। यह प्रोटीन शेल के साथ भी मिल सकता है और संक्रमण के लिए तैयार परिपक्व कण बना सकता है।
जीवन के चक्र
बैक्टीरियोफेज वायरस की संरचना के बावजूद, इन सभी में जीवन चक्र की एक सामान्य विशेषता होती है। संयम या पौरुष के अनुसार, एक ही चक्र के साथ कोशिका पर प्रभाव के प्रारंभिक चरणों में दोनों प्रकार के जीव एक दूसरे के समान होते हैं:
- एक विशिष्ट रिसेप्टर पर फेज सोखना की प्रक्रिया;
- पीड़ित में न्यूक्लिक एसिड इंजेक्ट करना;
- फेज और बैक्टीरिया दोनों, न्यूक्लिक एसिड की प्रतिकृति की संयुक्त प्रक्रिया शुरू करता है;
- कोशिका विभाजन की प्रक्रिया;
- लाइसोजेनिक या लाइटिक तरीके से विकास।
समशीतोष्ण बैक्टीरियोफेज प्रोफ़ेज मोड को बनाए रखता है, लाइसोजेनिक मार्ग का अनुसरण करता है। विषाणु प्रतिनिधि लिटिक मॉडल के अनुसार विकसित होते हैं, जिसमें अनुक्रमिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है:
- न्यूक्लिक एसिड संश्लेषण की दिशा फेज एंजाइम द्वारा निर्धारित की जाती है, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार तंत्र को प्रभावित करती है। परजीवी मेजबान से संबंधित आरएनए और डीएनए को निष्क्रिय करना शुरू कर देता है, और आगे की एंजाइमी क्रिया पूरी तरह से इसके विभाजन की ओर ले जाती है। प्रक्रिया का अगला भाग प्रोटीन संश्लेषण के लिए कोशिकीय तंत्र की "अधीनता" है।
- फेज n. करने के लिए प्रतिकृति से गुजरता है और नए प्रोटीन के गोले के संश्लेषण की दिशा निर्धारित करता है। लाइसोजाइम के निर्माण की प्रक्रिया फेज आरएनए के अधीन है।
- कोशिका लसीका: लाइसोजाइम गतिविधि के कारण कोशिका टूटना। बड़ी संख्या में नए फेज निकलते हैं, जो आगे चलकर जीवाणु जीवों को संक्रमित करेंगे।
ऑपरेशन के तरीके
वायरसबैक्टीरियोफेज जीवाणुरोधी प्रकार की चिकित्सा में अपना व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं, जो एंटीबायोटिक दवाओं के विकल्प के रूप में कार्य करता है। लागू होने वाले जीवों में, सबसे आम तौर पर प्रतिष्ठित हैं: स्ट्रेप्टोकोकल, स्टेफिलोकोकल, क्लेबसिएला, कोलाई, प्रोटीस, पायोबैक्टीरियोफेज, पॉलीप्रोटीन और पेचिश।
फेज पर आधारित तेरह औषधीय पदार्थ पंजीकृत हैं और चिकित्सा प्रयोजनों के लिए रूसी संघ के क्षेत्र में व्यवहार में लागू होते हैं। एक नियम के रूप में, संक्रमण से लड़ने के ऐसे तरीकों का उपयोग तब किया जाता है जब उपचार के पारंपरिक रूप में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होते हैं, जो स्वयं एंटीबायोटिक के लिए रोगज़नक़ की कमजोर संवेदनशीलता या पूर्ण प्रतिरोध के कारण होता है। व्यवहार में, बैक्टीरियोफेज के उपयोग से वांछित सफलता की त्वरित और उच्च-गुणवत्ता की उपलब्धि होती है, लेकिन इसके लिए पॉलीसेकेराइड की एक परत से ढकी एक जैविक झिल्ली की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जिसके माध्यम से एंटीबायोटिक्स प्रवेश नहीं कर सकते।
फेज प्रतिनिधियों के चिकित्सीय प्रकार के आवेदन को पश्चिम में समर्थन नहीं मिलता है। हालांकि, इसका उपयोग अक्सर बैक्टीरिया से लड़ने के लिए किया जाता है जो खाद्य विषाक्तता का कारण बनते हैं। बैक्टीरियोफेज की गतिविधि का अध्ययन करने में कई वर्षों का अनुभव हमें दिखाता है कि शहरों और गांवों के सामान्य स्थान में पेचिश चरण की उपस्थिति, उदाहरण के लिए, निवारक उपायों के लिए अंतरिक्ष के जोखिम का कारण बनती है।
जेनेटिक इंजीनियर डीएनए सेगमेंट को ट्रांसफर करने के लिए बैक्टीरियोफेज को वैक्टर के रूप में इस्तेमाल करते हैं। और उनकी भागीदारी से भी जीनोमिक जानकारी का हस्तांतरण होता हैपरस्पर क्रिया करने वाले जीवाणु कोशिकाओं के बीच।
