به نام خالق اسرار هستي

1. به نام خالق اسرار هستي

2. Bacteriophage By: Department of Microbiology, Faculty of Biological Sciences, Falavarjan Branch , Islamic Azad University, Falavarjan 84515/155, Esfahan, Iran. Z.Porshabanan

3. مقدمه: ويروسها در همه جا هستند. براي رشد و تكثير نيازمند موجودات زنده هستند . براساس اختلاف در ساختار و عملكرد حيطه ي ميزباني متفاوتي دارند. بعضي از ويروس ها باكتري ها را به عنوان ميزبان زنده انتخاب مي كنند.

4. Bacteriophage باکتریوفاژها (باکتری‌خوارها) یا به اختصار فاژها، ویروسهایی هستند كه به باکتریها حمله می‌کنند وآنها را از بین می‌برند. این ویروسها مختص باکتریها هستند و نمی‌توانند به یوکاریوتها حمله کنند.

5. تاريخچه: در سال‌های ۱۹۱۵و ۱۹۱۷ دو دانشمند به نام هاي • Frederick Twort ۱۹۱۵ • Felix d'herelle ۱۹۱۷ در ضمن آزمایشات خود به طور اتفاقی به وجود این فاژ‌ها پی بردند. این دو دانشمند ضمن رشد باکتری‌های مختلف در محیط‌های کشت مایع متوجه مردن و لیز شدن خود به خود این باکتریها شدند. آنها پس از مطالعات خود و با صاف نمودن این محیط‌های حاوی فاژ توسط فیلتر‌های باکتریولوژی وجود این ويروسها را اثبات کردند.

6. طبقه بندي: باكتريوفاژ ها نيز مانند ساير ويروس ها براساس: 1- ماده ژنتيكي 2- رنج ميزباني 3- شكل و ساختار

7. از نظر شکلی باکتریو فاژ‌ها به سه شکل: Icosahydral ، Filamentus or Helical ، Head and tail از نظر ماده وراثتی باکتریوفاژها می‌توانند شامل: DNA/RNA

8. Icosahydral یا بیست وجهی که در آن ملکول‌های پلی پپتیدی ویژه ساختار هندسی را تشکیل میدهد که اسید نوکلئیک را احاطه میکند. را آلوده میکند. E.coli است که MS2 یک مثال برای این گروه فاژ

9. Filamentus or Helical رشته‌ای یا مارپیچی که در آن واحد‌های پلی پپتیدی به صورت یک مارپیچ E.coli درM13برای ایجاد ساختار میله ائی منظم شده‌اند مانند

10. Head and tail سری و دمی که پیچیده ترین ساختار فاژی است و شامل یک سر بیست وجهی و یک دم رشته ئی میباشد که اجازه میدهد اسید نوکلئیک فاژ به سلول میزبان وارد شود. E.coli درT4, λ مثال هائی از از این نوع فاژها

11. مراحل ساخت فاژ كامل:

12. Table 1. Protein compositions of the T4 prohead and mature head

13. Morphology: اندازه اغلب فاژها بين200-24 نانومترطول دارند. بزرگترين فاژ از نظر اندازهT4 تقريباً 200نانومتر طول و100-80نانومتر عرض

14. COMPOSITION: اسید نوکلئیک فاژها اغلب حاوی بازهای غیرمعمول یا تغییریافته است. این بازهای تغییر یافته از اسید نوکلئیک فاژ در برابر نوکلئازها حفاظت می کنند که اسید نوکلئیک میزبان را در طی آلودگی به فاژ  تجزیه می کند. اندازه اسید نوکلئیک بسته به فاژ متغییر است. ساده ترین فاژها فقط تا حد نيازاسید نوکلئیک دارند که به طور متوسط 5-3 محصول ژنی  را کد کنند درحالیکه فاژهای پیچیده تر تا بیش از100 محصول ژنی راكد ميكنند.

15. Double stranded DNA, Non-enveloped Double stranded DNA, Enveloped SIRV 1, 2 P2 Rudiviridae Myoviridae Plasmaviridae T2 Fuselloviridae SSV1 TTV1 Tectiviridae λ PRD1 Siphoviridae Lipothrixviridae PM2 P22 Corticoviridae Podoviridae Single stranded RNA Double stranded RNA Single-stranded DNA M13 & fd Inoviridae MS2 phi666 Leviviridae ΦX174 Microviridae Cystoviridae

16. تا به حال بيش از 5000 فاژ توسط ميكروسكوپ الكترني شناسايي شده است كه در 13 خانواده طبقه بندي مي شوند.

17. Table 2(13 Bacteriophage families)

18. مراحل ورود به سلول ميزبان: Adsorption اولين مرحله در ايجاد عفونت جذب فاژ به سلول باكتري است. اين مرحله توسط فيبرهاي دمي فاژ يا بعضي ساختارهاي مشابه با رسپتورهاي سطح سلول باكتري انجام ميگيرد. ،پيلي يا ليپوپروتئين است.LPSاين رسپتورها پروتئين،

19. Penetration: اتصال برگشت ناپذير فاژ به باكتري منجر به انقباض غلاف و فشار دادن و ايجاد سوراخي به داخل پوشش باكتري ميشود. بعضي فاژها انزيمهاي خاصي براي هضم پوشش باكتري دارند. اسيدنوكلئيك ازميان سر عبور ميكند تا به درون سلول باكتري ميرسد. باقي مانده جسد فاژ بيرون باكتري مثل يك شبح باقي ميماند.

20. تزريق ژنوم

21. فاژها براساس نوع چرخه زندگي شان در باكتري به: Lytic or virulent phage Lysogenic or temperate phage

22. وقايعی که منتهی به ليزوژنی می شوند حلقوی شدن کروموزوم فاژ:

23. وقايعي كه به پايان ليزوژني مي انجامد:

24. Examples of phages: • T-even phages such as T2, T4 and T6 that infect E.coli • Temperate phages such as lambda and mu • Spherical phages with single stranded DNA such as PhiX174 • Filamentous phages with single stranded DNA such as M13 • RNA phages such as Qbeta

25. phi x174 يا Φx174 حلقوی است که شامل ۵۳۸۶ نوکلئوتید استssDNA ژنوم این فاژ یک و ۱۱ ژن را کد می‌کند. این فاژ اولین ژنوم دست نخورده ئی بود که سیکوئنسينگ شد. این باکتریوفاژ دم ندارد و مکانیسم همانند سازی دراین فاژها از مدل حلقه ی چرخان تبعيت مي كند. نقش بازي مي‌كنند.replication هشت ژن دركارساختماني و سه ژن در

27. Mu موتان زا Mu جزء فاژ هاي سر و دم دار يك سر 20 وجهي و يك دم كه از قسمتهاي خاصي به ميزبان اختصاصي مي چسبد. 39-38Kbpخطي دو رشته اي با اندازه ي DNA ژنوم فاژ رارمز ميكند .Mu B ,Mu A ژنوم فاژ پروتئين هاي

28. Phi6 يا ϕ6 قطعه قطعه شدهdsRNA داراي ژنوم ايجاد الودگي از طريق پيلي جنسي Pseudomonas syringae ميزبانش

29. λ Styloviridaeفاژي از خانواده ي E.Coliميزبان آن داراي يك سر بيت وجهي با 55نانومتر قطر داراي دم دراز انعطاف پذير، لوله اي و انقباض ناپذير دورشته اي خطي به طول 48514جفت بازDNAژنوم در زمان آلودگي ژنوم فاژ انتهاهاي چسبنده به يكديگر متصل شده و حالت حلقوي پيداكرده و متعاقب آن انزيم ليگاز اتصالات را محكم مي كند.

30. M13 باكتريوفاژ رشته اي تك رشته اي حلقوي باطول6404نوكلئوتيد DNAژنوم آن متشكل از حاوي 10ژن VIII وIIIو II ژنهاي: كپسيد حاوي 2700 نسخه پروتئين باکتری اشرشیاکولی را آلوده می‌کند نحوه ورود به سلول ميزبان از طريق پيلي

31. M13, λ مقايسه كنيد متوجه ويژگي هاي منحصر به فرد آن ميشويد :λ, M13اگر • λ تك رشته اي حلقوي كه طول آن خيلي كمتر از ژنومDNAبراي مثال است و اين يعني تعداد پروتئين هاي كمتردر پوشش: M13 3 λ 15

32. ازجمله خصوصياتي كه رامورد توجه مهندسان ژنتيك قرار داده است: M13 اندازه ي ژنوم فرم تكثير دو رشته اي ونحوه ي همانند سازي آن تك رشته اي DNA توان بالقوه ي آن براي ايجاد

33. Morphology of the T series of Phages

34. Bacteriophage T Styloviridae فاژهاي خانواده ي T4فاژ شاخص داراي سر و دمي كه هم در اتصال و هم در انتقال ژنوم نقش دارد. دم به صورت يك استوانه ي خالي است كه به وسيله غلاف پوشيده شده در انتهاي دم يك صفحه يا پايه قرار دارد يكي از ويژگي هاي برجسته ي ان به جاي باز سيتوزين ،هيدروكسي متيل سيتوزين قرار دارد كه باعث مي شود انزيم هاي ويروسي بين نوكلئيك اسيد خود و ميزبان تفاوت قائل شوند.

35. Bacetriophage T5

36. Bacetriophage T4

37. Refrence: • 1- Ry،Y. BacteriophageLysis: Mechanism and Regulation 1992 • 2- Martha R. J. Clokie, Andrew M. Kropinski (eds.), Bacteriophages: Methods and Protocols, Volume 1: Isolation,Characterization, and Interactions. 2009 • 3- Michael G Rossmann1 , Vadim V Mesyanzhinov2،et all. The bacteriophage T4 DNA injection machine. 2004

38. خسته نباشيد