How big is Bakteriofago?

Bakteriofago, aŭ fago, estas viruso, kiu infektas bakteriojn, kaj ĝia nomo venas de la greka vorto por „formanĝi“. La bildo en la esplorilo montras fagon kun la formo de T4, viruso, kiu infektas la bakterion Escherichia coli. T4 estas ĉirkaŭ 260 nanometrojn longa de la supro de sia kapo ĝis la malsupro de sia vosto. Nanometro estas miliardono de metro.

Grando

Virusoj havas diversajn formojn, kaj fagoj kiel T4 havas tion, kion biologoj nomas kompleksa formo. Ili havas kapon, kiu enhavas la DNA-on de la viruso, voston kaj fibrojn, kiuj fiksiĝas al bakterio. T4 delonge estas uzata kiel modelo por studi, kiel funkcias virusoj kaj ĉeloj, kaj ĝi estas mezurita tre detale.

La kapo de T4 estas etendita dudekedro, 120 nanometrojn longa kaj 86 nanometrojn larĝa. Ĝi enhavas unu DNA-molekulon, kiu estas ĉirkaŭ 171 000 bazparojn longa; bazparo estas unu ŝtupo de la DNA-ŝtuparo. La vosto sub la kapo estas ĉirkaŭ 140 nanometrojn longa. Ĝia ekstera ingo estas 92,5 nanometrojn longa kaj 24 nanometrojn larĝa, kaj la vosto finiĝas per sesflanka bazplato, ĉirkaŭ 52 nanometrojn larĝa.

Ses longaj vostofibroj, ĉiu fleksita ĉe artiko, etendiĝas for de la bazplato kiel kruroj. Ĉiu fibro estas ĉirkaŭ 144–160 nanometrojn longa, iom pli longa ol la vosto mem.

Komparoj de grando

La bakterio E. coli, kiun T4 infektas, estas ĉirkaŭ 2 mikrometrojn longa kaj 1 mikrometron larĝa, do ĝi estas ĉirkaŭ ok fojojn pli longa ol T4. Mikrometro estas milono de milimetro.
Se T4 pligrandiĝus ĝis la alto de homo alta je 1,7 metroj, ĉelo de E. coli estus ĉirkaŭ 13 metrojn longa kaj 6,5 metrojn larĝa.
Ĉirkaŭ 300–400 fagoj T4, vicigitaj laŭlonge unu post alia, atingus la dikecon de homa haro, kiu estas 80–100 mikrometrojn dika.
La kapo de T4 estas malpli ol duone tiom larĝa kiel la plej fajna detalo, kiun ordinara lummikroskopo povas montri, ĉirkaŭ 200 nanometroj, kio estas la limo de optikaj mikroskopoj. Anstataŭe oni fotas fagojn per elektronaj mikroskopoj.
T4 estas ĉirkaŭ 1,8 fojojn pli longa ol la larĝo de partiklo de HIV. Partiklo de Mimiviruso, kun diametro de ĉirkaŭ 750 nanometroj, havas preskaŭ tri fojojn la longon de T4.

Kiel fago infektas bakterion

Fago unue fiksiĝas al certaj molekuloj sur la surfaco de bakterio. Plej multaj fagoj povas infekti nur unu specion de bakterioj, aŭ eĉ nur unu ŝtamon. Tiam la ingo de la vosto de T4 kuntiriĝas kaj funkcias kiel hipodermia injekta nadlo, injektante la DNA-on de la viruso tra la ĉelmuro. La kapo kaj la resto de la fago restas ekstere.

Ene de la ĉelo la genoj de la fago transprenas ĝin, kaj la ĉelo komencas fari la partojn de novaj fagoj. La novaj fagoj estas kunmetataj, kaj la ĉelo krevas, liberigante ilin por infekti aliajn ĉelojn. Unu infektita ĉelo liberigas ĉirkaŭ 100–300 fagojn kiel T4.

Fagoj kiel medicino

Ĉar ĉiu fago atakas nur certajn bakteriojn, kuracistoj povas uzi fagojn por kuraci bakteriajn infektojn. Tio nomiĝas fagoterapio. Fagoj estis malkovritaj frue en la 20-a jarcento. La pli posta malkovro de penicilino kaj aliaj antibiotikoj igis plej multajn landojn forlasi la fagoterapion, sed la antaŭa Sovetunio kaj kelkaj landoj en Orienta Eŭropo daŭre uzis ĝin.

Fagoj havas unu avantaĝon super antibiotikoj: ili mortigas nur la bakteriojn, kiujn ili celas, dum antibiotikoj mortigas ankaŭ utilajn bakteriojn en la korpo. Lernolibro pri mikrobiologio de 2016 priskribas intereson pri fagoterapio kiel reaperantan, ĉar pli kaj pli da bakterioj rezistas al antibiotikoj.