Bakteriofag

Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri, entitas biologis paling melimpah di Bumi, dan telah berfungsi sebagai alat dasar untuk biologi molekuler sekaligus membentuk komunitas mikroba.

Definition

Bakteriofag, atau fag, adalah virus yang secara spesifik menginfeksi dan bereplikasi di dalam bakteri, menunjukkan siklus hidup litik dan, dalam beberapa kasus, lisogenik.

Scope

Topik ini mencakup struktur dan keanekaragaman fag; siklus litik, di mana fag bereplikasi dan memecah sel inang; siklus lisogenik, di mana genom fag dipertahankan sebagai profag; sakelar regulasi antara keadaan ini; transduksi sebagai jalur transfer gen; dan peran ekologis serta terapan fag, termasuk terapi fag. Ini memperlakukan fag baik sebagai sistem model maupun sebagai agen ekologis.

Core questions

• Bagaimana fag menginfeksi dan bereplikasi di dalam bakteri?
• Apa yang membedakan siklus litik dari siklus lisogenik?
• Bagaimana fag temperat memutuskan antara lisis dan lisogeni?
• Peran apa yang dimainkan fag dalam ekologi mikroba dan bioteknologi?

Key concepts

• Struktur dan keanekaragaman fag
• Siklus litik
• Siklus lisogenik dan profag
• Keputusan lisis-lisogeni
• Transduksi dan ekologi fag

Mechanisms

Fag menempel pada reseptor permukaan spesifik dan menyuntikkan genomnya ke dalam inang. Dalam siklus litik, fag mengarahkan sel untuk membuat partikel fag baru, yang dilepaskan melalui lisis. Fag temperat dapat memilih untuk memasuki siklus lisogenik, mengintegrasikan genomnya sebagai profag yang direplikasi bersama inang hingga kondisi memicu peralihan ke jalur litik. Selama pengemasan, fag kadang-kadang dapat membawa DNA inang, memediasi transduksi.

Clinical relevance

Fag sangat penting bagi biologi molekuler awal, termasuk demonstrasi bahwa DNA membawa informasi genetik, dan mereka tetap penting sebagai agen transfer gen, sebagai pembentuk komunitas mikroba dan siklus nutrisi global, serta sebagai alat terapeutik potensial melawan infeksi bakteri.

History

Bakteriofag ditemukan secara independen oleh Frederick Twort dan Félix d'Hérelle pada tahun 1910-an. Sejak tahun 1940-an, kelompok fag yang dipimpin oleh Max Delbrück dan Salvador Luria menggunakan virus ini sebagai sistem model, menghasilkan wawasan kunci tentang mutasi, genetika, dan dasar molekuler hereditas.

Key figures

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

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara fag litik dan fag lisogenik?

Fag litik bereplikasi segera dan menghancurkan sel inang untuk melepaskan partikel baru. Fag temperat dapat memasuki keadaan lisogenik, mengintegrasikan genomnya ke dalam inang dan bereplikasi secara diam-diam hingga kondisi memicu peralihan ke siklus litik.