Mycobacteriophage
ஒரு மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் என்பது மைக்கோபாக்டீரியாவை புரவலன் பாக்டீரியா இனங்களாகக் கொண்ட பாக்டீரியோபேஜ்களின் குழுவில் உறுப்பினராகும். முதலில் காசநோய்க்கான காரணமான பாக்டீரியா இனங்களான மைக்கோபாக்டீரியம் ஸ்மெக்மாடிஸ் மற்றும் மைக்கோபாக்டீரியம் காசநோயிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டாலும், 4,200 க்கும் மேற்பட்ட மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் பல்வேறு சுற்றுச்சூழல் மற்றும் மருத்துவ ஆதாரங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. 2, 042 முழுமையாக வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் வைரஸ் லைசோஜெனி மற்றும் பல பேஜ் வகைகளின் மாறுபட்ட உருவவியல் மற்றும் மரபணு ஏற்பாட்டு பண்புகளின் எடுத்துக்காட்டுகளாக பணியாற்றியுள்ளன. இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அனைத்து மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்களும் இரட்டை இழைகள் கொண்ட டிஎன்ஏ மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் தோற்றத்தின் அடிப்படையில் அவை சிஃபோவிரிடே அல்லது மயோவிரிடே என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. 1947 ஆம் ஆண்டில் மைக்கோபாக்டீரியம் ஸ்மெக்மேட்டிஸைப் பாதிக்கும் ஒரு பாக்டீரியோபேஜ் கண்டுபிடிப்பு மைக்கோபாக்டீரியோபேஜின் முதல் ஆவணப்படுத்தப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு ஆகும். இது முதலில் ஈரமான உரத்தில் வளரும் பாக்டீரியாவின் கலாச்சாரங்களில் காணப்பட்டது. எம். காசநோயைப் பாதிக்கும் முதல் பாக்டீரியோபேஜ் 1954 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பன்முகத்தன்மை ஆயிரக்கணக்கான மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் ஒற்றை புரவலன் திரிபு, மைக்கோபாக்டீரியம் ஸ்மெக்மாடிஸ் எம்சி2155 ஐப் பயன்படுத்தி தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் 1400 க்கும் மேற்பட்டவை முற்றிலும் வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. இவை பெரும்பாலும் சுற்றுச்சூழல் மாதிரிகளிலிருந்து வந்தவை, ஆனால் காசநோய் நோயாளிகளின் மல மாதிரிகளிலிருந்து மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்களும் தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, இருப்பினும் இவை இன்னும் வரிசைப்படுத்தப்படவில்லை. சிறிய நியூக்ளியோடைடு வரிசை ஒற்றுமையைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் சுமார் 30 தனித்துவமான வகைகள் (கிளஸ்டர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அல்லது அவற்றுக்கு உறவினர்கள் இல்லையென்றால் சிங்கிள்டான்கள்) அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. பல கிளஸ்டர்கள் போதுமான பன்முகத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, மரபணுக்கள் துணை கிளஸ்டர்களாக பிரிக்கப்படுவதை உத்தரவாதம் செய்கின்றன (படம் 1). ஒட்டுமொத்த குவானைன் மற்றும் சைட்டோசின் உள்ளடக்கத்தில் (ஜி. சி.%) கணிசமான வரம்பும் உள்ளது, 50.3% முதல் 70 சதவீதம் வரை, சராசரியாக 64 சதவீதம் (எம். ஸ்மெக்மாடிஸ் என்பது 67.3%). எனவே, ஃபேஜ் ஜி. சி.% அதன் புரவலனுடன் பொருந்த வேண்டிய அவசியமில்லை, இதன் விளைவாக கோடான் பயன்பாட்டு சுயவிவரங்களின் பொருந்தாத தன்மை தீங்கு விளைவிப்பதாகத் தெரியவில்லை. தற்போதுள்ள சேகரிப்புடன் விரிவான டிஎன்ஏ ஒற்றுமை இல்லாத புதிய மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படுவதால், குறைந்தது ஏழு சிங்கிள்டான்கள் இருப்பதால், எந்த உறவினர்களும் தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை என்பதால், இந்த குறிப்பிட்ட மக்கள்தொகையின் பன்முகத்தன்மையை நாம் இன்னும் தெளிவாக பூர்த்தி செய்யவில்லை. 50, 000 மரபணுக்களின் தொகுப்பை 3,900 குழுக்களாக (குடும்பங்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை) வரிசைப்படுத்தலாம். ஃபேஜ் புரத குடும்பங்கள்) அவற்றின் பகிரப்பட்ட அமினோ அமில வரிசைகளின்படி. இந்த குடும்பங்களில் பெரும்பாலானவை (~75%) மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்களுக்கு வெளியே ஹோமோலோக்குகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் அறியப்படாத செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் கில்ஸ் உடனான மரபணு ஆய்வுகள் 45 சதவீத மரபணுக்கள் லைடிக் வளர்ச்சிக்கு அவசியமற்றவை என்பதைக் காட்டுகின்றன. மே 2023 நிலவரப்படி, ஃபேஜ்டிபி வலைத்தளம் 12579 அறிக்கையிடப்பட்ட மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்களை பட்டியலிடுகிறது, அவற்றில் 2257 வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. வரிசைப்படுத்தப்பட்ட ஃபேஜ்களில் மூன்றில் ஒரு பங்கு எல் 5 ஐக் கொண்ட கிளஸ்டர் "ஏ" க்குள் வருகிறது. வகைபிரித்தல் ஃபேஜிடிபியின் கிளஸ்டரிங் முடிவுகளுக்கு ஏற்ப, ஐசிடிவியின் வைரஸ் வகைபிரித்தல் மரத்தில் மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் பல இடங்களாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. சில எடுத்துக்காட்டுகள்ஃ ஃபேஜ் எல்5 மற்றும் அதன் உறவினர்கள் ஃப்ரோமன்வைரஸ் என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மைக்கோபாக்டீரியம் வைரஸ் எல்5 ஐப் பார்க்கவும். ZoeJ மற்றும் TM4 ஆகியவை டிம்க்வாட்ரோவைரஸ் (TM4 இன் பெயரால் அழைக்கப்படுகின்றன) என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஃபேஜ் "கார்ன்டாக்" என்பது கார்ன்டாக் வைரஸ் என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. புரவலன் வரம்பு புரவலன் வரம்பு பகுப்பாய்வு எம். ஸ்மெக்மடிஸில் இருந்து வரும் அனைத்து மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்களும் மற்ற விகாரங்களை பாதிக்காது என்பதைக் காட்டுகிறது மற்றும் கிளஸ்டர் கே மற்றும் கிளஸ்டர் ஏ இன் சில துணைக் கிளஸ்டர்களில் உள்ள பேஜ்கள் மட்டுமே எம். காசநோயை திறம்பட பாதிக்கிறது (படம் 1). இருப்பினும், பிறழ்வுகள் சில பேஜ்களிலிருந்து உடனடியாக தனிமைப்படுத்தப்படலாம், அவை அவற்றின் புரவலன் வரம்பை விரிவுபடுத்தி இந்த பிற விகாரங்களைப் பாதிக்கிறது. இருப்பினும், புரவலன் வரம்பின் மூலக்கூறு அடிப்படை குறிப்பிட்ட மரபணுக்களின் நடத்தை மற்றும் இருப்பைப் பொறுத்தது. இது மரபணு குடும்பங்களுக்கும் விருப்பமான புரவலனுக்கும் இடையிலான தொடர்புக்கான நிகழ்தகவை எழுப்புகிறது. மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் நோய்த்தொற்றின் பகுதிகள் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை, ஏனெனில் இது ஏற்பி கிடைப்பது, கட்டுப்பாடு-மாற்றம், கருக்கலைப்பு தொற்று மற்றும் பலவற்றை உள்ளடக்கிய பல்வேறு வழிமுறைகளை உள்ளடக்கியது. கிளஸ்டர்ட் ரெகுலேட்டரி இன்டர்ஸ்பேஸ்ட் ஷார்ட் பாலிண்ட்ரோமிக் ரிபீட்ஸ் (சி. ஆர். ஐ. எஸ். பி. ஆர்) மற்றும் மாற்றப்படும் மொழிபெயர்ப்பு கருவி போன்ற பல செயல்முறைகள் மூலம் இந்த வழிமுறைகளை மத்தியஸ்தம் செய்யலாம். வளர்ச்சியடைவது, தன்னிச்சையான பிறழ்வு மற்றும் பன்முகப்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம் ஃபேஜ்கள் இந்த தடைகளை கடக்கின்றன. மரபணு கட்டமைப்பு முதல் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் மரபணு 1993 இல் மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் எல் 5 ஆகும். அடுத்த ஆண்டுகளில் நூற்றுக்கணக்கான கூடுதல் மரபணுக்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் அதிக மொசைக் மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் மரபணு வரிசைகள் பேஜ்கள் மற்றும் பேஜ்கள் மற்றும் அவற்றின் மைக்கோபாக்டீரியல் புரவலன்கள் இடையே விரிவான கிடைமட்ட மரபணு பரிமாற்றத்தின் சான்றுகளைக் காட்டுகின்றன. இந்த வகைகளின் ஒப்பீடுகள் இயற்கையில் இந்த வகை மரபணு பரிமாற்றங்கள் எவ்வளவு அடிக்கடி நிகழக்கூடும் என்பதையும், பாக்டீரியா நோய்க்கிருமிகளுக்கு பேஜ்கள் எவ்வாறு பங்களிக்கக்கூடும் என்பதையும் விளக்க உதவியுள்ளன. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட 60 மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் தனிமைப்படுத்தப்பட்டு அவற்றின் மரபணுக்கள் 2009 இல் வரிசைப்படுத்தப்பட்டன. பேஜ்களுக்கு இடையிலான ஒற்றுமைகளைத் தீர்மானிப்பதற்கும் அவற்றின் மரபணு பன்முகத்தன்மையை ஆராய்வதற்கும் இந்த மரபணு வரிசைகள் பல முறைகளால் கொத்துகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டன. பாதிக்கும் மேற்பட்ட ஃபேஜ் இனங்கள் முதலில் பிட்ஸ்பர்க், பென்சில்வேனியாவில் அல்லது அதற்கு அருகிலேயே காணப்பட்டன, இருப்பினும் மற்றவை அமெரிக்காவின் பிற இடங்களான இந்தியா மற்றும் ஜப்பானில் காணப்பட்டன. வெவ்வேறு உலகளாவிய தோற்றத்திலிருந்து மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் இனங்களின் மரபணுக்களில் தனித்துவமான வேறுபாடுகள் எதுவும் காணப்படவில்லை. மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் மரபணுக்கள் மரபணுக்களின் மற்ற கூறுகளை விட விரைவான மரபணு பாய்ச்சலுக்கு உட்படும் மரபணுக்களின் துணைக்குழுவைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த "விரைவான ஃப்ளக்ஸ்" மரபணுக்கள் மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் இடையே அடிக்கடி பரிமாறப்படுகின்றன மற்றும் சராசரி மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் மரபணுவை விட வரிசையில் 50 சதவீதம் குறுகியவை. பயன்பாடுகள் வரலாற்று ரீதியாக, மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் "வகைப்படுத்த" பயன்படுத்தப்படுகின்றன (அதாவது. "நோயறிதல்") மைக்கோபாக்டீரியா, ஏனெனில் ஒவ்வொரு பேஜ் ஒன்று அல்லது ஒரு சில பாக்டீரியா விகாரங்களை மட்டுமே பாதிக்கிறது. 1980 களில் பேஜ்கள் அவற்றின் புரவலன்களை மரபணு ரீதியாக கையாளுவதற்கான கருவிகளாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. உதாரணமாக, எஸ்கெரிச்சியா கோலியில் பெரிய அண்டங்களாகப் பிரதிபலிக்கும் விண்கல பாஸ்மிட்களை உருவாக்க ஃபேஜ் டிஎம் 4 பயன்படுத்தப்பட்டது மற்றும் மைக்கோபாக்டீரியாவில் பேஜ்களாக இருந்தது. ஷட்டில் பாஸ்மிட்களை ஈ. கோலியில் கையாளலாம் மற்றும் மைக்கோபாக்டீரியாவில் வெளிநாட்டு டிஎன்ஏவை திறம்பட அறிமுகப்படுத்த பயன்படுத்தலாம். மைக்கோபாக்டீரியல் புரவலன்கள் கொண்ட ஃபேஜ்கள் மனிதர்களில் மைக்கோபாக்டீரியல் நோய்த்தொற்றுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் எதிர்த்துப் போராடுவதற்கும் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். நுண்ணுயிர் எதிர்ப்புக்காக எம். காசநோயின் விகாரங்களைத் திரையிட ஒரு நிருபர் மரபணுவைச் சுமந்து செல்லும் மைக்கோபாக்டீரியோபேஜைப் பயன்படுத்த ஒரு அமைப்பு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. எதிர்காலத்தில், ஃபேஜ் சிகிச்சை மூலம் நோய்த்தொற்றுகளுக்கு சிகிச்சையளிக்க மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் பயன்படுத்தப்படலாம். 2019 ஆம் ஆண்டில் மூன்று மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோஸிஸ் மற்றும் பரவிய எம். அப்செசஸ் சப்ஸ்ப் கொண்ட 15 வயது சிறுமிக்கு தினமும் இரண்டு முறை நரம்பு வழியாக நிர்வகிக்கப்பட்டதாக தெரிவிக்கப்பட்டது. நுரையீரல் மாற்று அறுவை சிகிச்சையைத் தொடர்ந்து ஏற்பட்ட வெகுஜன தொற்று. நோயாளிக்கு சிகிச்சையிலிருந்து தெளிவான நன்மை கிடைத்தது, மேலும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட ஃபேஜ் சிகிச்சை பல ஆண்டுகளுக்கு நீட்டிக்கப்பட்டது. 2022 ஆம் ஆண்டில் இரண்டு மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ்கள் சிகிச்சை-ரிஃப்ரக்டரி எம். அப்செசஸ் சப்ஸ்ப் கொண்ட ஒரு இளைஞருக்கு தினமும் இரண்டு முறை நரம்பு வழியாக நிர்வகிக்கப்பட்டதாக தெரிவிக்கப்பட்டது. சீழ் நுரையீரல் தொற்று மற்றும் கடுமையான சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோஸிஸ் நுரையீரல் நோய். எம். அப்செசஸிற்கான காற்றுப்பாதை கலாச்சாரங்கள் சுமார் 100 நாட்கள் ஒருங்கிணைந்த ஃபேஜ் மற்றும் ஆண்டிபயாடிக் சிகிச்சைக்குப் பிறகு எதிர்மறையாக மாறியது, மேலும் பல்வேறு பயோமார்க்கர்கள் சிகிச்சை பதிலை உறுதிப்படுத்தின. 379 நாட்கள் சிகிச்சைக்குப் பிறகு தனிநபர் இருதரப்பு நுரையீரல் மாற்று அறுவை சிகிச்சையைப் பெற்றார், மேலும் வெடித்த நுரையீரல் திசுக்களில் இருந்து கலாச்சாரங்கள் பாக்டீரியாவை ஒழிப்பதை உறுதிப்படுத்தின. குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் மைக்கோபாக்டீரியோபேஜ் தரவுத்தளம்