Subject : ファージ(phage)
カテゴリー : 学術情報 > 生化学
ファージ(phage)
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ファージ(phage)は、細菌や古細菌に感染して複製するウイルスで、正式にはバクテリオファージ( bacteriophage)と呼ばれる。ファージの基本構造は、タンパク質の外殻と遺伝情報を担う核酸 (主に二本鎖DNA) からなる。ファージが感染した細菌は細胞膜を破壊される溶菌という現象を起こし、死細胞を残さない。細菌が食べ尽くされるかのように死滅するため、これにちなんで「細菌(bacteria)を食べるもの(ギリシア語:phagos)」を表す「バクテリオファージ(bacteriophage)」という名がつけられた。
バクテリオファージは、DNAまたはRNAのゲノムをカプセル化したタンパク質で構成され、単純なものから精巧なものまである。それらのゲノムは、わずか4つの遺伝子(例:MS2)から数100の遺伝子までをコードしている。ファージは、細菌の細胞質にゲノムを注入した後、細菌内で複製する。
バクテリオファージは、生物圏で最も一般的で多様な存在である。バクテリオファージは汎存ウイルスであり、細菌が存在する場所ならどこにでも存在する。地球上には、バクテリオファージが1031個以上存在すると推定されており、これは細菌を含む地球上の他のすべての生物を合わせた数よりも多くなっている[2]。ウイルスは、世界の海の水柱(水面から底質への水の概念的な柱)に最も豊富な生物学的実体であり、原核生物に次いで2番目に大きなバイオマス構成要素であり、表面の微生物マットで1ミリリットル当たり9x108個のウイルスが検出され、海洋細菌(英語版)の最大70%がファージに感染している可能性がある。
バクテリオファージは、20世紀初頭に、アーネスト・ハンキンとフレデリック・トウォートによってそれぞれ独立に発見され、カナダの生物学者フェリックス・デレーユによって溶菌作用が見出された。初期の分子生物学においてモデル生物として盛んに用いられた。またファージのゲノムは改変され、遺伝子導入やDNA断片のライブラリ作成などにも用いられている。有名なファージの一つにはラムダファージ(λファージ)があり、大腸菌に感染する。全ゲノムの解読はラムダファージで行われた(ゲノムプロジェクト)。また、ウイルス粒子が非常に複雑な形態のT4ファージもよく知られている。
20世紀後半から、旧ソビエト連邦、中央ヨーロッパ、およびフランスで抗生物質の代替品として使用されてきた。ファージは、多くの細菌の多剤耐性株に対する治療法として考えられている(ファージセラピー)。一方、イノウイルス科(Inoviridae)のファージは、肺炎や嚢胞性線維症に関与するバイオフィルムを複雑化して、病気を根絶するための薬剤から細菌を保護し、持続的感染を促進することが示されている。
<出典:Wikipedia>
- ■ サザンブロッティング法 (Southern blotting technique)
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⇒
トランスフェクション(transfection)
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