Bakteriofager

Inledning

Virus är organismer, som parasiterar på värdcellens proteinsyntesmaskineri. Bakteriofager (fager eller bakterievirus) är virus, som infekterar och replikeras i bakterieceller. Fager kan ha dsDNA, ssDNA, dsRNA eller ssRNA som kromosom och kromosomen kan vara cirkulär eller linjär. Fager har antingen en lytisk eller en lysogen livscykel.

Lytiska fager

Lytiska fager injicerar sin kromosom i värdbakterien. För att kunna göra detta, måste fagen fästa till specifika receptorer på bakteriens yta. Därefter replikeras kromosomen och fagproteiner syntetiseras med hjälp av värdbakteriens ribosomer mm. När ny fagavkomma har bildats så lyserar värdbakterien och fagpartiklarna söker upp nya värdbakterier.

Lysogena fager

Lysogena (= temperata) fager lyserar inte värdbakterien omedelbart utan dess kromosom kan istället integreras i bakteriens genom och föreligger där som en s.k. profag (endogen fag). Profagen kommer sedan att replikeras i samband med bakteriens delning och förs vidare till efterföljande generationer. Fagen kommer att existera som profag tills miljön för bakterierna försämras. Då kan profagen bli aktiv, bilda nya fagpartiklar och lysera värdcellen.

Lysogen omvandling

Vissa bakterier (t.ex. Corynebacterium diphtheria, Clostridium botulinum, Shigella dysenteriae, Escherichia coli av typ VTEC och Streptococcus pyogenes) är patogena endast om de bär på en profag. Man säger då att de har genomgått en lysogen omvandling och det är alltså profagens gener som kodar för viktiga virulensfaktorer.

Fager som diagnostiska verktyg

Genom att fager inte bara är artspecifika utan också i många fall stamspecifika, kan de användas för subtypning av bakterier. Fagtypning används t.ex. för epidemiologiska studier av Salmonella enterica subsp. enterica. Man testar då en uppsättning av fagtyper och undersöker vilken av dessa, som kan lysera den aktuella salmonellastammen. För att utföra testet, sprids en droppe av bakterier på en agarplatta, som sedan får torka på ytan. Därefter appliceras små droppar av fager med definierade specificiteter. Efter inkubering av agarplattan inspekteras den för plack, som bildas där fager för vilka bakterien är känslig, har applicerats. Exempel på andra bakteriesläkten för vilka fagtypning används: Bacillus, Campylobacter, Clostridium och Staphylococcus.

Fagterapi

Eftersom problemen med multiresistenta bakteriestammar ökar över hela världen, har intresset för att behandla bakteriella infektionssjukdomar genom fagterapi ökat. För detta ändamål passar lytiska fager bäst. Metoden är fortfarande på försöksstadiet, men många forskare anser att den har stor potential både inom human- och veterinärmedicin.