Bakteriyofaj (bacteriophage)

Bacteriyofaj, bakteri hücrelerini enfekte edebilen bir virüstür.

Enfekte olmuş bakterilerin ölümüne (lizizasyonu) neden olan virüsler, ‘litik bakteriyofajlar’ (fajlar) olarak bilinirler. Orta dereceli bakteriyofajlar kendi DNA'larını bakteri kromozomuna sokarlar. Bu tür fajlarda virüse özgü proteinlerin ve nükleik asitlerin sentezi spesifik bir baskılayıcı tarafından bastırılır, bu nedenle bakteriler ölmez ve tekrar enfeksiyona (lizojenik) "bağışık" hale gelir. Faj DNA'sının bakteri genomuna entegrasyonu, bakteri hücresinin antijenik ve morfolojik özelliklerini ve virülans (öldürücü, zehirli, ..) faktörlerinin sentezini (lizojenik dönüşüm) değiştirebilir. Orta dereceli bir fajla DNA kopyalama, lizojenik bakterilerin üremesi ile eşzamanlı olarak meydana gelir, fakat bazan (10²-10⁵ bacteri için birinde) faj kendiliğinden çoğalmaya ve hücreyi parçalamaya başlar. Hücrede çoğalırken, bazı orta dereceli bakteriyofajlar, bakteri genlerini yakalayabilir ve başka bir bakteri hücresinin enfeksiyonu üzerine yeni bir konakçıya aktarabilir. Dönüştürücü fajlar sadece bakteri DNA'sını, veya bakteri DNA'larının bölgeleri ile viral DNA'yı aktarır; ilk duruma ‘genelleştirilmiş transdüksiyon’, ikinci duruma ‘özelleştirilmiş transdüksiyon’ denir. Bu tür fajlar, soy faj partikülleri üretememektedir, yani bunlar kusurludur. Bu kusurlu fajlar genetik mühendisliğinde vektörler olarak kullanılır.

Bakteriyofaj araştırmaları, moleküler biyoloji ve moleküler genetikte bazı önemli problemlerin çözümünde yararlı olmuştur. Bakteriyofaj modeli, DNA'nın kalıtsallığın fiziksel taşıyıcısı olduğunu göstermede, modifikasyon-kısıtlama ve transkripsiyon fenomeni keşfetmede, replikasyon, rekombinasyon ve morfogenez üzerine araştırmalar yapmada kullanılmaktadır.

Bakteriyofaj sınıflandırma sistemi, antijenik yapı, faj morfolojisi, etki spektrumu, kimyasal bileşim gibi özelliklere dayanır. Çoğu faj, karışık simetriye göre düzenlenmiş bir nükleokapsidi olan DNA içeren virüslerdir. Aksiyon spektrumuna göre fajlar,tipik fajlar (T-fajları), monovalent fajlar ve çok değerli fajlarolarak gruplandırılır.

Bakteriyofaj phi29 kompleks bir paketlenmiş DNA sistemine sahiptir (kapsid). Bu nanomotor patolojik alanlarda kontrollü ilaç taşınması için ilaç verme sistemlerinde kullanılabilir. Modifiye edilmiş nanomotor dizilerine dayalı bazı hassas Sensörler geliştirilmektedir.

Bakteriyofajlar (bunların kapsidleri), diğer virüsler gibi, non-biyojenik nanopartiküllere özel uzamsal düzenleme hazırlayacak iskeleler olarak kullanılabilir. Bu tür bir "iskele" yalnızca belirli bir şekil ve boyutta düzlemsel yapılar yaratmakla kalmaz, üç-boyutlu nanoyapıların, hatta bir tetrahedron veya küre gibi oldukça kompleks yapıların da dizaynını ve oluşturulmasını sağlar.

T4 bakteriyofaj yapısı 

GERİ (sözlük)

GERİ (nanoteknoloji)