19/12/2024
LIỆU PHÁP PHAGE
Phage (hay Bacteriophage – Thể thực khuẩn) là một loại virus chỉ chuyên tấn công vi khuẩn, sống ký sinh vào cơ thể vi khuẩn và tiêu diệt vi khuẩn. Loại virus đặc biệt này không gây bệnh cho người, động vật hay thực vật mà chỉ gây bệnh cho vi khuẩn. Mỗi vi khuẩn có thể là vật chủ của một hay nhiều Phage.
Với ưu điểm là phương pháp đặc hiệu loài, thân thiện với môi trường, liệu pháp Phage rất có triển vọng phát triển để ngăn ngừa các bệnh do vi khuẩn trong nuôi trồng thủy sản.
Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu sơ lược về Phage và phương pháp khảo sát Phage
CẤU TRÚC CỦA PHAGE
Phage có 3 dạng cấu trúc:
- Dạng hình khối không có đuôi
- Dạng hình khối có đuôi
- Dạng sợi (hay dạng que).
THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA PHAGE
- Nhân DNA/RNA: DNA có ở hầu hết các Phage, một số là chuỗi DNA đôi hoặc chuỗi DNA đơn; một số khác có thông tin di truyền là RNA và thường chỉ có một chuỗi RNA.
- Vỏ Protein capsid: vỏ được cấu tạo bằng những đơn phân tử gọi là capsome hay là những hạt protein.
- Enzyme: Phage thường có chứa một số loại enzyme ở phần đuôi giúp chúng có thể xâm nhập vào tế bào vi khuẩn.
VÒNG ĐỜI, CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA PHAGE
Phage chỉ có thể được nhân lên khi ký sinh vào các tế bào vi khuẩn. Phage hoạt động theo một cơ chế tấn công mục tiêu vô cùng đặc biệt, một chủng vi khuẩn chỉ bị một thực khuẩn thể tương ứng làm tan vỡ mà thôi.
Phage thường trải qua một trong hai vòng đời, chu trình tan lytic (phage độc lực) hoặc chu trình tiềm tan lysogenic (phage ôn hòa).
- Phage độc lực: là Phage sẽ nhân lên trong tế bào vi khuẩn và giết chết vi khuẩn ngay sau đó. Loại Phage này là lựa chọn lý tưởng để điều trị các bệnh do vi khuẩn.
Cơ chế hoạt động của phage độc lực (chu trình tan lytic) (Phage T4 là loại điển hình):
+ Bám dính: Đầu tiên, Phage bám vào tế bào vi khuẩn đích bằng bề mặt ở cuối đuôi.
+ Xâm nhập: Enzyme ở đuôi của Phage sẽ phân hủy màng tế bào vi khuẩn, đuôi co bóp đẩy nhân chứa vật liệu di truyền DNA/RNA của Phage vào trong tế bào vi khuẩn, để lại vỏ rỗng bên ngoài.
+ Sao chép: Sau khi xâm nhập, phage sẽ kiểm soát bộ máy vi khuẩn, việc tổng hợp DNA/RNA và protein của vi khuẩn bị đình chỉ ngay tức khắc, việc tổng hợp AND và protein của Phage bắt đầu.
+ Tổng hợp: Quá trình tổng hợp Phage mới được tiến hành trong tế bào vi khuẩn. Các thành phần mới được tạo ra tự tập hợp thành các Phage mới.
+ Giải phóng: Các Phage mới được hình thành, phá vỡ vi khuẩn chứa nó và giải phóng ra ngoài. Trung bình mỗi tế bào vi khuẩn có thể giải phóng từ 100 đến vài trăm Phage. Các Phage vừa được giải phóng lại tìm đến ký sinh vào tế bào vi khuẩn khác và quá trình tổng hợp Phage lại diễn ra, vi khuẩn mới lại bị tiêu diệt.
- Phage ôn hòa: sau khi Phage xâm nhập vào vi khuẩn sẽ xảy ra hai trường hợp:
+ Theo cách nhân lên của Phage độc lực và giết chết tế bào vi khuẩn.
+ Các DNA của Phage sẽ kết hợp với DNA của vi khuẩn và Phage sẽ nhân lên khi vi khuẩn nhân lên. Loại này rất nguy hiểm, thay vì giết chế vi khuẩn chúng có thể kết hợp với vi khuẩn sau đó nhân lên tạo thành một chủng vi khuẩn có độc tố mạnh hay kháng thuốc kháng sinh hay có khả năng lây nhiễm cao.
Cơ chế hoạt động của phage ôn hòa (lysogenic) (Phage λ là một ví dụ điển hình):
+ Bám dính: Tương tự ở Phage độc lực.
+ Xâm nhập: Tương tự ở Phage độc lực.
+ Tích hợp: Thay vì ngay lập tức chiếm lấy tế bào vật chủ, DNA của Phage tích hợp với nhiễm sắc thể của vi khuẩn, trở thành Prophage.
+ Sao chép: Tế bào vi khuẩn phân chia và Prophage được sao chép cùng với DNA của vi khuẩn.
+ Cảm ứng: Trong một số điều kiện nhất định, Prophage có thể thoát khỏi nhiễm sắc thể của vi khuẩn và bắt đầu chu trình lytic.
PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT PHAGE
- Sự hình thành đốm tan - “plaque”: Vì kích thước không cho phép quan sát trực tiếp nếu không có kính hiển vi nên chúng ta chỉ theo dõi hoạt động của Phage bằng phương tiện gián tiếp.
Thông thường, người ta cho một hạt Phage vào một lớp vi khuẩn đang phân chia ở trên đĩa thạch dinh dưỡng sẽ tạo nên một vùng phân giải sáng mờ đục của vi khuẩn đang phát triển. Vùng phân giải này gọi là một vết tan hay còn gọi là đốm tan - “plaque”; nó được tạo thành do tế bào vi khuẩn bị nhiễm Phage phân giải và phóng thích nhiều hạt Phage mới, những Phage này liền xâm nhiễm những tế bào vi khuẩn kế cận. Quá trình lặp lại tuần tự cho đến khi sự phát triển của vi khuẩn ở trên đĩa thạch ngừng lại do hết thức ăn và tích tụ phẩm vật độc. Nếu thao tác khéo léo, mỗi hạt Phage tạo nên một plaque. Mọi vật liệu chứa Phage có thể định lượng như thế bằng cách pha loãng thích hợp và cho vào đĩa thạch dinh dưỡng mọc dày đặc vi khuẩn nhạy cảm. Đếm plaque cũng tương tự như đếm khuẩn lạc trong định lượng vi khuẩn.
- Phân lập và tinh chế: Để khảo sát những tính chất vật lý và hóa học của Phage cần phải điều chế một lượng đầy đủ Phage tinh chế không chứa vật liệu tế bào.
Thông thường, dùng môi trường lỏng nuôi cấy vi khuẩn vật chủ được tiếp chủng Phage và ủ cho đến khi môi trường nuôi cấy chứa các vi khuẩn mẫn cảm hoàn toàn ly giải. Lúc này dịch thủy phân chỉ chứa hạt Phage và mảnh vụn vi khuẩn, chúng được tách riêng bằng ly tâm phân biệt.
HH TỔNG HỢP 19/12/2024