बैक्टीरियोफेज

बैक्टीरियोफेज ऐसे वायरस हैं जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं, जो पृथ्वी पर सबसे प्रचुर जैविक संस्थाएं हैं, और इन्होंने आणविक जीव विज्ञान के लिए मूलभूत उपकरण के रूप में कार्य किया है, साथ ही सूक्ष्मजीव समुदायों को भी आकार दिया है।

Definition

बैक्टीरियोफेज, या फेज, ऐसे वायरस हैं जो विशेष रूप से बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं और उनके भीतर प्रतिकृति करते हैं, जो लयनकारी (lytic) और, कुछ मामलों में, लाइसोजीनिक (lysogenic) जीवन चक्र प्रदर्शित करते हैं।

Scope

यह विषय फेज संरचना और विविधता; लयनकारी चक्र (lytic cycle), जिसमें फेज प्रतिकृति करता है और परपोषी कोशिका को फोड़ता है; लाइसोजीनिक चक्र (lysogenic cycle), जिसमें फेज जीनोम को प्रोफेज (prophage) के रूप में बनाए रखा जाता है; इन अवस्थाओं के बीच नियामक स्विच; जीन स्थानांतरण के एक मार्ग के रूप में ट्रांसडक्शन (transduction); और फेज की पारिस्थितिक और अनुप्रयुक्त भूमिकाओं, जिसमें फेज थेरेपी भी शामिल है, को शामिल करता है। यह फेज को मॉडल सिस्टम और पारिस्थितिक एजेंट दोनों के रूप में मानता है।

Core questions

• फेज बैक्टीरिया को कैसे संक्रमित करते हैं और उनके भीतर प्रतिकृति कैसे करते हैं?
• लयनकारी और लाइसोजीनिक चक्र में क्या अंतर है?
• एक समशीतोष्ण फेज लयन और लाइसोजीनी के बीच कैसे निर्णय लेता है?
• सूक्ष्मजीव पारिस्थितिकी और जैव प्रौद्योगिकी में फेज की क्या भूमिकाएँ हैं?

Key concepts

• फेज संरचना और विविधता
• लयनकारी चक्र
• लाइसोजीनिक चक्र और प्रोफेज
• लयन-लाइसोजीनी निर्णय
• ट्रांसडक्शन और फेज पारिस्थितिकी

Mechanisms

एक फेज विशिष्ट सतह रिसेप्टर्स से जुड़ता है और अपने जीनोम को परपोषी में इंजेक्ट करता है। लयनकारी चक्र में फेज कोशिका को नए फेज कण बनाने के लिए निर्देशित करता है, जो लयन (lysis) द्वारा जारी होते हैं। समशीतोष्ण फेज (temperate phages) इसके बजाय लाइसोजीनिक चक्र में प्रवेश कर सकते हैं, अपने जीनोम को एक प्रोफेज के रूप में एकीकृत कर सकते हैं जो परपोषी के साथ प्रतिकृति करता है जब तक कि परिस्थितियाँ लयनकारी मार्ग में स्विच को ट्रिगर नहीं करतीं। पैकेजिंग के दौरान, फेज कभी-कभी परपोषी डीएनए ले जा सकते हैं, जिससे ट्रांसडक्शन होता है।

Clinical relevance

फेज प्रारंभिक आणविक जीव विज्ञान के केंद्र में थे, जिसमें यह प्रदर्शन भी शामिल था कि डीएनए आनुवंशिक जानकारी वहन करता है, और वे जीन स्थानांतरण के एजेंटों के रूप में, सूक्ष्मजीव समुदायों और वैश्विक पोषक चक्रों के आकार देने वाले के रूप में, और जीवाणु संक्रमणों के खिलाफ संभावित चिकित्सीय उपकरणों के रूप में महत्वपूर्ण बने हुए हैं।

History

बैक्टीरियोफेज की खोज फ्रेडरिक ट्वोर्ट और फेलिक्स डी'हेरेल द्वारा 1910 के दशक में स्वतंत्र रूप से की गई थी। 1940 के दशक से मैक्स डेलब्रुक और साल्वाडोर लुरिया के नेतृत्व वाले फेज समूह ने इन वायरस का उपयोग मॉडल सिस्टम के रूप में किया, जिससे उत्परिवर्तन, आनुवंशिकी और आनुवंशिकता के आणविक आधार में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्राप्त हुई।

Key figures

• Félix d'Hérelle
• Frederick Twort
• Max Delbrück
• Salvador Luria

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

लयनकारी और लाइसोजीनिक फेज में क्या अंतर है?

एक लयनकारी फेज तुरंत प्रतिकृति करता है और नए कणों को जारी करने के लिए परपोषी कोशिका को नष्ट कर देता है। एक समशीतोष्ण फेज इसके बजाय एक लाइसोजीनिक अवस्था में प्रवेश कर सकता है, अपने जीनोम को परपोषी में एकीकृत कर सकता है और चुपचाप प्रतिकृति कर सकता है जब तक कि परिस्थितियाँ लयनकारी चक्र में स्विच को ट्रिगर नहीं करतीं।