Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri dan berkembang biak dalam prosesnya. Ada juga bakteriofag spesifik untuk setiap bakteri. Bakteriofag digunakan dalam pengobatan dan rekayasa genetika.
Apa itu bakteriofag?
Bakteriofag adalah kelompok virus yang menginfeksi bakteri dan archaea (bakteri primordial). Dengan melakukan itu, mereka terus berkembang biak, menghancurkan bakteri.
Untuk setiap bakteri ada bakteriofag tertentu berdasarkan prinsip gembok dan kunci. Menurut definisi tradisional, bakteriofag, seperti semua virus, bukanlah makhluk hidup. Mereka bergantung pada inang untuk reproduksi mereka. Tidak ada proses biokimia yang terjadi di luar inang. Fag menggunakan enzim inang mereka untuk ini.
Bakteriofag hanya terdiri dari DNA atau RNA, yang dikelilingi oleh selubung protein. Namun, sebagian besar fag memiliki DNA sebagai materi genetiknya.
Fag pertama kali dijelaskan pada tahun 1917 oleh ahli biologi Kanada Félix Hubert d'Hérelle. Struktur berbagai fag berbeda. Pada dasarnya bakteriofag terdiri dari beberapa komponen. Fokus utama adalah pada struktur yang disebut fag T, yang juga menginfeksi bakteri Escherichia coli.
T-fag terdiri dari kepala polihedral yang dihubungkan ke saluran injeksi memanjang (perangkat injeksi) melalui leher. Pelat dasar dengan serat ekor dan paku terletak di bawah perangkat injeksi. Kepala adalah kapsid yang mengandung asam nukleat. Kapsid, saluran injeksi dan pelat dasar terbuat dari protein. Serat dan paku ekor berfungsi untuk menambatkan fag ke dinding sel bakteri.
Kejadian, Distribusi & Properti
Bakteriofag bersifat universal. Ada sekitar 10 pangkat 30 bakteriofag di air laut. Ada juga fag yang sesuai untuk setiap bakteri.
Perbanyakan bakteriofag dapat dibagi menjadi lima tahap. Pertama, fag diserap pada reseptor dinding sel tertentu. Ujung benang ekor menempel pada permukaan sel. Pada langkah selanjutnya, fag menyuntikkan DNA atau RNA-nya ke dalam bakteri. Cangkang protein kosong tetap berada di permukaan bakteri. Fase ketiga disebut fase latensi, di mana tidak ada fag yang dapat dideteksi. Selama fase laten yang berlangsung beberapa jam, penerjemahan menjadi mRNA virus dan replikasi menjadi asam nukleat virus dimulai. Dalam apa yang disebut fase produksi, protein virus dibuat. Kemudian, pada fase pematangan berikutnya, komponen virus individu tersusun. Setelah produksi virus selesai, lisozim yang diproduksi oleh sel bakteri yang diubah melarutkan bakteri dan melepaskan fag yang dihasilkan.
Arti & Fungsi
Saat ini bakteriofag sudah banyak digunakan di banyak daerah. Bidang aplikasi khusus terbuka dalam kedokteran, biologi atau teknik pertanian. Dalam pengobatan, bakteriofag digunakan untuk mendeteksi strain bakteri karena kekhususannya untuk bakteri tertentu. Area aplikasi ini disebut lisotipe.
Penelitian intensif saat ini sedang dilakukan untuk memerangi bakteri menggunakan bakteriofag pada infeksi. Bidang penelitian ini menjadi semakin penting, terutama di bawah pengaruh jumlah strain bakteri resisten antibiotik yang terus meningkat. Namun, stabilitas fag yang buruk dalam tubuh bermasalah. Mereka segera dieliminasi oleh fagosit tubuh sendiri.
Félix Hubert d'Hérelle telah mempertimbangkan kemungkinan penerapan ini. Namun, setelah penemuan dan pengenalan antibiotik, hasil penelitian tentang kemungkinan aplikasi ini benar-benar dilupakan. Namun, Institut Eliava untuk Penelitian Phage yang didirikan oleh D’Hérelle pada tahun 1934 masih ada di Tbilisi, Georgia. Bersama dengan Ludwik Hirszfeld Institute for Immunology and Experimental Therapy dari kota Wroclaw di Polandia, penelitian sedang dilakukan di sana hari ini tentang metode alternatif untuk memerangi bakteri yang kebal antibiotik menggunakan fag.
Fag juga digunakan dalam berbagai cara dalam industri makanan. Misalnya, berbagai semprotan fag digunakan saat mengemas keju atau sosis untuk melindunginya dari bakteri.
Rekayasa genetika juga merupakan area penerapan yang luas. Misalnya, fag sekarang digunakan sebagai vektor untuk gen tertentu dan dimasukkan ke dalam bakteri. Dengan menggunakan metode ini, strain bakteri penghasil insulin dari Escherichia coli dapat dihasilkan.
Vektor ini juga menjadi semakin penting untuk produksi zat aktif lainnya. Selain itu, beberapa di antaranya dapat digunakan untuk memerangi cacat genetik.
Penyakit & penyakit
Namun, bakteriofag tidak hanya menunjukkan efek positif. Beberapa penyakit menular yang serius hanya muncul dengan bantuan fag. Difteri dipicu oleh bakteri Corynebacterium diphtheriae. Namun, penyakit ini hanya bisa berjangkit jika Corynebacterium diphtheriae secara bersamaan terinfeksi bakteriofag. Setelah terinfeksi fag, bakteri ini menghasilkan toksin khas yang menyebabkan gejala parah yang terkadang mengancam jiwa.
Penyakitnya dimulai dengan tanda-tanda seperti kesulitan menelan, kelelahan, mual dan sakit perut. Ada lapisan putih pada almond yang berbau busuk, manis. Seringkali ada komplikasi seperti pneumonia atau miokarditis yang bisa berakibat fatal.
Penyakit lain yang disebabkan oleh bakteriofag adalah demam berdarah. Demam berdarah disebabkan oleh streptokokus yang terinfeksi bakteriofag. Akibat infeksi ini, bakteri menghasilkan racun yang sangat berbahaya. Ada gejala parah dengan menggigil, demam, muntah, dan sakit tenggorokan. Awalnya lidah berwarna putih, tetapi setelah beberapa hari berubah menjadi merah raspberry. Ruam juga terjadi. Jika bakteri tidak terinfeksi bakteriofag, itu hanya akan menyebabkan tonsilitis yang tidak berbahaya.
Kolera juga disebabkan oleh bakteri yang terinfeksi bakteriofag yang disebut Vibrio cholerae.
