Просмотр кода страницы Бактериофаги

{{Группа таксонов
|regnum = Вирусы
|type =
|image file = PhageExterior.svg
|image descr = Структура типичного миовируса бактериофага.
|status =
|pater rank = Домен
|pater name = [[Вирусы]]
|list = <center>Все вирусы, поражающие бактерий</center>
|wikt = бактериофаг
}}
'''Бактериофа́ги''', или '''фа́ги''' (от {{lang-grc|φᾰ́γω}} — «пожираю»), — нетаксономическая группа [[вирусы|вирусов]], заражающих [[Бактерии|бактериальные]] клетки. Ранее бактериофагами называли и вирусы [[Археи|архей]], однако в настоящее время этот термин принято относить исключительно к бактериальным вирусам. Бактериофаги, как и любые иные вирусы, размножаются внутри клетки хозяина. Высвобождение потомства большинства бактериофагов происходит путём [[лизис]]а инфицированной бактериальной клетки, однако при размножении бактериофагов некоторых групп, например, нитчатых фагов, выход вирусных частиц происходит без разрушения клетки, которая сохраняет свою жизнеспособность. Вирусная частица или [[вирион]] бактериофага состоит из оболочки, как правило белковой, и генетического материала — одноцепочечной или двуцепочечной [[Нуклеиновые кислоты|нуклеиновой кислоты]] ([[Дезоксирибонуклеиновая кислота|ДНК]] или, реже, [[Рибонуклеиновые кислоты|РНК]]). Общая численность бактериофагов в большинстве природных местообитаний примерно равна численности бактерий или превышает её в 2—10 раз, при этом общее количество фаговых частиц в [[Биосфера|биосфере]] Земли составляет 10<sup>30</sup>—10<sup>32</sup> частиц<ref name="Gol">''Сергей Головин'' [https://www.nkj.ru/archive/articles/31498/ Бактериофаги: убийцы в роли спасителей] {{Wayback|url=https://www.nkj.ru/archive/articles/31498/ |date=20170610134201 }} // [[Наука и жизнь]]. — 2017. — № 6. — С. 26-33</ref>. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на состав, динамику и активность микробных сообществ, влияют на эволюцию микробов, на их взаимодействия между собой и с многоклеточными организмами и даже участвуют в контроле экспрессии собственных генов микроорганизмов<ref name="Gol" /><ref name=":0">{{Книга|автор=Летаров А. В.|заглавие=Современные концепции биологии бактериофагов|год=2019|место=М.|издательство=ДеЛи|страниц=384|isbn=978-5-6042712-4-7}}</ref>. У бактерий существует также большое число генетических элементов и кодируемых ими молекулярных структур, имеющих общее происхождение с бактериофагами, «приспособленных» микробами для тех или иных собственных нужд: дефектные профаги, бактериоцины типов R и F, AFP-профаги (от ''англ''. ''antifeeding prophage — профаги, препятствующие питанию''), системы секреции VI типа (T6SS), сократимые системы, ассоциированные с метаморфозом (MAC), агенты переноса генов (GTA — ''gene tranfer agents'') и другие<ref name=":0" />. Бактериофаги, а также антивирусные (противофаговые) системы бактерий послужили источником большей части инструментария современной [[Генетическая инженерия|генетической инженерии]] и ряда других технологий<ref name=":0" />.

== История ==
К концу XIX столетия [[микробиология]] была достаточно развитой наукой, в которой активно работало значительное число исследователей, а также практических специалистов-бактериологов, занятых в клинике и на некоторых производствах. Более того, к началу XX века вирусы (по тогдашней терминологии фильтрующиеся вирусы) уже были известны: в 1892 году [[Ивановский, Дмитрий Иосифович|Дмитрием Ивановским]] был открыт вирус табачной мозаики, а в 1898 году [[Лёффлер, Фридрих|Фридрихом Лёфлером]] и [[Фрош, Пауль|Паулем Фрошем]] был описан вирус ящура. С высокой долей вероятности многие исследователи встречались с явлением бактериофагии. Известно несколько десятков статей, вышедших до 1915 года, которые сообщают об эффектах, сходных с бактериофагией<ref name=":1">{{cite journal |vauthors=Abedon ST, Thomas-Abedon C, Thomas A, Mazure H |title=Bacteriophage prehistory: Is or is not Hankin, 1896, a phage reference? |journal=Bacteriophage |volume=1 |issue=3 |pages=174–178 |year=2011 |pmid=22164351 |doi=10.4161/bact.1.3.16591}}</ref>, среди которых можно упомянуть работу [[Гамалея, Николай Фёдорович|Н. Ф. Гамалеи]], наблюдавшего в 1897 году явление лизиса бактерий (сибиреязвенной палочки) под влиянием перевиваемого агента<ref name=":1" /><ref name=":2">{{Статья|автор=А.В. Летаров|заглавие=История ранних исследований бактериофагов и рождение основных концепций вирусологии|год=2020|язык=ru|издание=Биохимия|тип=журнал|том=85|номер=9|страницы=1189–1212|doi=10.31857/S0320972520090031}}</ref>. В 1915 году английский микробиолог [[Туорт, Фредерик|Фредерик Туорт]] описал так называемое стекловидное перерождение колоний [[стафилококк]]ов, возбудитель которого проходил через фарфоровые бактериальные фильтры, и его можно было переносить от одной колонии к другой. Туорт охарактеризовал этот агент как вирус, заражающий бактерии и даже выдвинул предположение о возможном эволюционном происхождении вирусов из доклеточных форм жизни<ref name=":2" /><ref>{{cite journal |vauthors=Twort FW |title=An investigation on the nature of ultra-microscopic viruses |url=https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(01)20383-3/fulltext |journal=The Lancet |volume=186 |issue=4814 |pages=1241–1243 |year=1915 |doi=10.1016/S0140-6736(01)20383-3}}</ref>.

Независимо от Фредерика Туорта франко-канадский микробиолог [[Д’Эрелль, Феликс|Феликс д’Эрелль]] сообщил в 1917 году об открытии вируса возбудителя дизентерии, который он назвал бактериофагом<ref name=":2" /><ref name="Herelle1917">{{cite journal |vauthors=d'Hérelles F |title=Sur un microbe invisible antagoniste des bacilles dysentériques |journal=Comptes Rendus Academie des Sciences Paris |volume=165 |pages=373–375 |year=1917}}</ref>. Важнейшим достижением д’Эрелля была верная интерпретация стерильных пятен (бляшек), образующихся в сплошном слое бактериального роста на плотной среде (так называемом [[Бактериальный газон|газоне]]) под действием разбавленной суспензии фага как индивидуальных негативных колоний бактериофага. Д’Эрелль сделал верное заключение, что в большинстве случаев бляшка формируется из отдельной фаговой частицы, что приводило, во-первых, к заключению о [[корпускула|корпускулярной]] природе фага (в противоположность гипотезе о растворимом токсине, имеющем минимальную действующую концентрацию), а во-вторых, дало возможность практического измерения концентрации активных фаговых частиц (или, точнее, бляшкообразующих единиц) в суспензиях. Возможность простой визуализации фагов и определения их концентрации методом посева сыграла ключевую роль в дальнейших исследованиях природы бактериофагов.

После открытия явлений бактериофагии д’Эрелль развил учение о том, что бактериофаги, обитающие в кишечнике человека и животных, способны адаптироваться к размножению на патогенных бактериях, и играют ключевую роль в естественном иммунитете, обеспечивая выздоровление больного организма даже в большей степени, чем известные в то время клеточные и гуморальные факторы иммунитета<ref name=":2" /><ref name=":3">{{Книга|автор=Д'Эрелль Ф.|заглавие=Бактериофаг и феномен выздоровления|год=1935|место=Тифлис|издательство=Издательство Тифлисского Государственного Университета}}</ref><ref name=":4">{{Книга|ссылка=https://www.worldcat.org/oclc/1002110122|автор=Félix d' Hérelle|заглавие=Autobiographie de Félix d'Hérelle 1873-1949|год=DL 2017|место=Paris|страниц=1 v. (XXIX-347 p.)|isbn=978-2-86728-015-3, 2-86728-015-X}}</ref>. Это положение привлекло к напряженному научному противостоянию д’Эрелля и его сторонников с Жюлем Борде и его школой, которые пытались доказать, что бактериофагия не является результатом действия специфического паразита, но возникает в результате внутреннего «физиологического дисбаланса» бактерий<ref name=":2" /><ref name=":4" />. Это противостояние хотя и привлекло к проблеме бактериофагии внимание ряда ученых, несколько задержало широкое признание взглядов д’Эрелля на бактериофаг как на ультрамикроскопический организм. Окончательно эти споры были разрешены только благодаря применению электронного микроскопа, которое в начале 1940-х позволило напрямую наблюдать вирионы бактериофагов<ref name=":2" />.

Тем не менее, уже в 1922 году американский генетик [[Мёллер, Герман Джозеф|Герман Мёллер]], опираясь на результаты д’Эрелля и сотрудника Ж. Борде Андре Грациа сделал предположение, что «тельца д’Эрелля» (бактериофаги) представляют собой гены, способные к передаче (выражаясь современным языком, предположил, что бактериофаги являются трансмиссивной генетической программой), что, по мнению Мёллера, позволяло «атаковать проблему гена под совершенно новым углом» и давало надежду, что генетики скоро смогут «растирать гены в ступке или запекать в печи»<ref name=":2" /><ref>{{cite journal |vauthors=Muller HJ |title=Variation due to change in the individual gene |journal=The American Naturalist |volume=56 |issue=642 |pages=32–50 |year=1922}}</ref>.

В 1940-х — в начале 1950-х годов в результате работ так называемой фаговой группы, неформальным лидером который был [[Дельбрюк, Макс|Макс Дельбрюк]], а также группы [[Ледерберг, Джошуа|Джошуа Ледерберга]] и ряда других исследовательских коллективов, данная гипотеза была полностью подтверждена. В 1930—1950-е годы многие исследователи работали также над раскрытием механизмов [[Лизогенный цикл|лизогении]], которая была впервые описана д’Эреллем и Борде, которые, однако, не смогли верно интерпретировать свои наблюдения. Окончательно проблема была разрешена в результате работ групп [[Львов, Андре|Андре Львова]] во Франции и Д. Ледерберга. Ими было показано, что [[профаг]] — генетический материал умеренного бактериофага — содержится в каждой лизогенной клетке, но проявляется лишь в некоторых в процессе так называемой индукции. Более того, удалось продемонстрировать, что профаги не просто присутствуют в клетке, но интегрируются в её собственный генетический аппарат — хромосому<ref name=":2" /><ref>{{cite journal |vauthors=Lwoff A |title=Lysogeny |journal=Bacteriological Reviews |year=1953 |volume=17 |issue=4 |pages=269–337 |doi=10.1128/br.17.4.269-337.1953 |PMID=13105613}}</ref>. Эти работы (в сочетании с развивавшимися в то же время исследованиями по генетике бактерий) заложили основы молекулярной генетики и молекулярной биологии и привели к созданию современной концепции вируса как трансмиссивной генетической программы, а также концепции провируса — временно «спящей» формы некоторых вирусов, интегрированной в клеточный геном.

Помимо своих пионерских исследований, касающихся природы бактериофага, Ф. д’Эрелль также предложил вводить полученный ''in vitro'' бактериофаг в качестве средства лечения бактериальных инфекций<ref name=":2" /><ref name=":3" />. Этот подход известен как фаговая терапия. По сообщениям самого д’Эрелля в его руках метод фаговой терапии характеризовался впечатляющей эффективностью<ref name=":3" />, и в 1920—1930-е годы эта технология была крайне популярна на Западе, а также в СССР. Однако нестабильные результаты лечения бактериофагами, а также появление [[Сульфаниламиды|сульфаниламидных]] препаратов и [[антибиотик]]ов привели практически к исчезновению интереса к [[Фаготерапия|фаговой терапии]] в западной медицине<ref name=":2" /><ref>{{cite journal |vauthors=Summers WC |title=The strange history of phage therapy |journal=Bacteriophage |year=2012 |volume=2 |issue=2 |pages=130–133 |doi=10.4161/bact.20757 |PMID=23050223}}</ref>. В СССР (а после [[Распад СССР|распада]] страны — в России и Грузии) этот метод продолжал применяться. В 2010—2020-х годах фаговая терапия вновь рассматривается как перспективный метод борьбы с бактериальными инфекциями, потенциально способный сгладить последствия глобального кризиса, вызванного распространением [[Антибиотикорезистентность|устойчивости к антибиотикам]]<ref name="McCallin2017">{{cite book |last1=McCallin |first1=S |last2=Brüssow |first2=H |date=2017 |editor1-last=Harper |editor1-first=D |editor2-last=Abedon |editor2-first=S |editor3-last=Burrowes |editor3-first=B |editor4-last=McConville |editor4-first=M |title=Bacteriophages |chapter=Clinical Trials of Bacteriophage Therapeutics |location=Cham |publisher=Springer |doi=10.1007/978-3-319-40598-8_38-1}}</ref><ref name="Atterbury2019">{{cite book |last1=Atterbury |first1=RJ |last2=Barrow |first2=PA |date=2019 |editor1-last=Harper |editor1-first=D |editor2-last=Abedon |editor2-first=S |editor3-last=Burrowes |editor3-first=B |editor4-last=McConville |editor4-first=M |title=Bacteriophages |chapter=The Use of Bacteriophages in Veterinary Therapy |location=Cham |publisher=Springer |doi=10.1007/978-3-319-40598-8_32-1}}</ref>.

=== Искусственное создание ===
Модель ИИ под названием Evo была обучена на двух миллионах бактериофагов. Учёные для эксперимента определили бактериофаг phiX174. ИИ Evo сгенерировал сотни вариантов вирусных геномов. 16 из 302 вариантов были определены как функциональные, ими была атакована кишечная палочка (E. coli), они продемонстрировали репликацию и разрушение бактерий<ref>[https://pharmprom.ru/iskusstvennyj-intellekt-sozdal-virusy-kotoryx-ranshe-ne-sushhestvovalo/ Искусственный интеллект создал вирусы, которых раньше не существовало<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>.

== Строение бактериофагов ==
[[Файл:Bacteriophage structure.png|thumb|right|1 — головка, 2 — хвост, 3 — [[Нуклеиновые кислоты|нуклеиновая кислота]], 4 — [[капсид]], 5 — «воротничок», 6 — белковый чехол хвоста, 7 — фибрилла хвоста, 8 — шипы, 9 — базальная пластинка]]
[[Файл:Schiekvirus EfV12.jpg|мини|Изображение фага ''Schiekvirus EfV12'' (семейство ''[[Herelleviridae]]''), полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. Масштабная черта — 100 нм]]
Бактериофаги различаются по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. По размеру фаги в сотни и тысячи раз меньше микробных клеток.

Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2—4 раза больше диаметра головки. В головке содержится генетический материал — одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с [[Ферменты|ферментом]] [[Транскрипция (биология)|транскриптазой]] в неактивном состоянии, окружённая [[Белки|белковой]] или [[Липопротеины|липопротеиновой]] оболочкой — '''''капсидом''''', сохраняющим геном вне клетки<ref>''Ковалёва Е. Н.'' Создание биопрепарата на основе выделенных и изученных бактериофагов ''Enterococcus faecalis'': Дис. … канд. биол. наук. — Саратов, 2009. — 151 с.</ref>.

Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Бактериофаги могут иметь [[икосаэдр]]альный капсид, собранный из множества копий одного или двух специфичных белков. Обычно углы состоят из [[мономер|пентамеров]] белка, а опора каждой стороны из гексамеров того же или сходного белка. Более того, фаги по форме могут быть сферические, лимоновидные или плеоморфные<ref name="Ackermann2003">{{cite journal |vauthors=Ackermann HW |title=Bacteriophage observations and evolution |journal=Research in Microbiology |volume=154 |issue=4 |pages=245–251 |year=2003 |pmid=12798228|doi=10.1016/S0923-2508(03)00067-6}}</ref>.

Хвост, или отросток, представляет собой белковую трубку — продолжение белковой оболочки головки, в основании хвоста имеется АТФаза, которая регенерирует энергию для инъекции генетического материала. Существуют также бактериофаги с коротким отростком, не имеющие отростка и нитевидные<ref name="Ожерельева">''Ожерельева Н. Г.'' Краткая Медицинская Энциклопедия, {{М.}}: изд-во «Советская Энциклопедия», 1989. — издание второе.</ref>.

Головка округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45—140 нм. Отросток толщиной 10—40 и длиной 100—200 нм. Одни из бактериофагов округлы, другие нитевидны, размером 8×800 нм. Длина нити нуклеиновой кислоты во много раз превышает размер головки, в которой находится в скрученном состоянии, и достигает 60—70 мкм. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии. Общее количество белка в частице фага — 50—60 %, нуклеиновых кислот — 40—50 %<ref>{{БСЭ3|заглавие=Бактериофаги}}</ref>.

Фаги, как и все вирусы, являются внутриклеточными паразитами, и не способны к самостоятельному размножению. Хотя они содержат всю информацию для запуска собственной репродукции в соответствующем хозяине, у них нет механизмов для выработки энергии и рибосом для синтеза белка. Размер известных фаговых геномов варьирует от нескольких тысяч до 498 тысяч пар оснований (геном [[:en:Bacillus phage G|фага G]], поражающего [[Бациллы (род)|бацилл]])<ref name=Tang_2014/><ref>{{cite web |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JN638751.1 |title=''Bacillus'' phage G, complete genome |work=GenBank |access-date=2017-07-23 |archive-date=2018-08-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180821125057/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JN638751.1 |url-status=live }}</ref>. В [[метагеномика|метагеномных]] исследованиях описывали фаговые геномы длиной до 735 т. п. о.<ref name="Al-Shayeb2020">{{cite journal |author1=Al-Shayeb B|author2=Sachdeva R|author3=Chen LX|display-authors= etal |title=Clades of huge phages from across Earth's ecosystems |journal=Nature |volume=578 |issue=7795 |pages=425—431 |year=2020 |pmid=32051592 |doi=10.1038/s41586-020-2007-4}}</ref>.

== Классификация бактериофагов ==
{{обновить раздел|дата=2021-08-01}}
Большое количество выделенных и изученных бактериофагов определяет необходимость их систематизации. Этим занимается [[Международный комитет по таксономии вирусов]] (ICTV). В настоящее время, согласно Международной классификации и номенклатуре вирусов, бактериофаги разделяют в зависимости от типа нуклеиновой кислоты и морфологии.

На данный момент выделяют девятнадцать семейств. Из них только два РНК-содержащих и только пять семейств имеют оболочку. Из семейств ДНК-содержащих вирусов только два семейства имеют одноцепочечные геномы. У девяти ДНК-содержащих семейств геном представлен кольцевой ДНК, а у других девяти — линейной. В 2000 году считалось, что девять семейств специфичны только для бактерий, остальные девять только для архей, а представители семейства ''Tectiviridae'' инфицируют как [[Бактерии|бактерий]], так и [[Археи|архей]]<ref>Virus Taxonomy. Classification and Nomenclature of Viruses. Seventh Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses / Edited by M. H. V. van Regenmontel et al. — San Diego: Academic Press, 2000. — P. 43—53, 64—129.</ref>.

{| class="wikitable sortable"
|+ '''Классификация вирусов бактерий и архей по [[Международный комитет по таксономии вирусов|ICTV]]'''<ref name="autogenerated1">{{книга |заглавие=Bacteriophage: Genetics and Molecular Biology |издание=1st |издательство={{Нп3|Caister Academic Press}} |год=2007 |ссылка=http://www.horizonpress.com/phage |id=[http://www.horizonpress.com/phage  ] |isbn=978-1-904455-14-1 |язык=en |автор=Mc Grath S and van Sinderen D (editors). |archive-date=2016-10-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161022062019/http://www.horizonpress.com/phage }}</ref>
|- style="background:gray;"
!Порядок !! Семейство !! Морфология !! Нуклеиновая кислота !! Пример
|-
| rowspan=3 | ''[[Caudovirales]]''
| ''[[Myoviridae]]'' || [[Вирусная оболочка|Без оболочки]], сократительный хвост || Линейная дцДНК || [[Фаг Т4]], [[фаг мю|фаг μ]], PBSX, P1Puna-like, P2, I3, Bcep 1, Bcep 43, Bcep 78
|-
| ''[[Siphoviridae]]'' || Без оболочки, несократительный хвост (длинный) || Линейная дцДНК || [[Фаг лямбда|Фаг λ]], [[фаг T5]], C2, L5, HK97, N15
|-
| ''[[Podoviridae]]'' || Без оболочки, несократительный хвост (короткий) || Линейная дцДНК || [[Фаг T7]], [[фаг T3]], P22, P37
|-
| rowspan=2 | ''[[Ligamenvirales]]''
| ''[[Lipothrixviridae]]'' || В оболочке, палочкообразные || Линейная дцДНК || ''[[Acidianus filamentous virus 1]]—[[Acidianus filamentous virus 3|3]], [[Acidianus filamentous virus 6|6]]—[[Acidianus filamentous virus 9|9]]''
|-
| ''[[Rudiviridae]]'' || Без оболочки, палочкообразные || Линейная дцДНК || ''[[Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 1]], [[Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 2|2]]''
|-
| rowspan=26 | Неизвестен
| ''[[Ampullaviridae]]'' || В оболочке, бутылкообразные || Линейная дцДНК ||
|-
| ''[[Bicaudaviridae]]'' || Без оболочки, лемонообразные || Кольцевая дцДНК ||
|-
| ''[[Clavaviridae]]'' || Без оболочки, палочкообразные || Кольцевая дцДНК ||
|-
| ''[[Corticoviridae]]'' || Без оболочки, изометрические|| Кольцевая дцДНК ||
|-
| ''[[Cystoviridae]]'' || В оболочке, сферические|| Сегментированная дцРНК ||
|-
| ''[[Fuselloviridae]]'' || Без оболочки, лемонообразные || Кольцевая дцДНК ||
|-
| ''[[Globuloviridae]]'' || В оболочке, изометрические|| Линейная дцДНК ||
|-
| ''[[Guttaviridae]]'' || Без оболочки, яйцевидные|| Кольцевая дцДНК ||
|-
| ''[[Inoviridae]]'' || Без оболочки, нитевидные|| Кольцевая оцДНК ||M13
|-
| ''[[Leviviridae]]'' || Без оболочки, изометрические|| Линейная оцРНК || [[Фаг MS2|MS2]], [[Фаг Qβ|Qβ]]
|-
| ''[[Microviridae]]'' || Без оболочки, изометрические|| Кольцевая оцДНК || [[ΦX174]]
|-
| ''[[Plasmaviridae]]'' || В оболочке, плеоморфные|| Кольцевая дцДНК||
|-
| ''[[Tectiviridae]]'' || Без оболочки, изометрические|| Линейная дцДНК ||
|}

== Жизненный цикл ==
[[Файл:Phage.jpg|thumb|right|Адсорбция бактериофагов на поверхности бактериальной клетки]]
По характеру взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные фаги<ref name="Ожерельева" />.
Вирулентные фаги могут увеличиваться в количестве только посредством [[литический цикл|литического цикла]]<ref name="Guttman" />. Умеренные бактериофаги после деления клетки находятся в состоянии профага ([[лизогенный цикл]]).

Начальные этапы взаимодействия с бактериальной клеткой одинаковы для умеренных и вирулентных бактериофагов. Бактериофаги прикрепляются к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки. Хвост фага с помощью ферментов, находящихся на его конце (в основном лизоцима), локально растворяет оболочку клетки, сокращается и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку, при этом белковая оболочка бактериофага остаётся снаружи.

При инициации литического цикла инъецированная ДНК вызывает полную перестройку метаболизма клетки: прекращается синтез бактериальной ДНК, РНК и белков. Нуклеиновая кислота фага реплицируется. Репликация ДНК бактериофага происходит по полуконсервативному механизму и осуществляется с участием собственных ДНК-полимераз. ДНК бактериофага начинает транскрибироваться с помощью собственного фермента транскриптазы, который после попадания в бактериальную клетку активируется. Синтезируются сначала ранние, а затем поздние [[матричная РНК|мРНК]], которые поступают на рибосомы клетки-хозяина, где синтезируются, соответственно, ранние (ДНК-полимеразы, нуклеазы) и поздние белки бактериофага (белки капсида и хвостового отростка, ферменты лизоцим, АТФаза и транскриптаза). После синтеза поздних белков и завершения репликации ДНК наступает заключительный процесс — созревание фаговых частиц или соединение фаговой ДНК с белком оболочки и образование зрелых инфекционных фаговых частиц<ref name="Микробиология">Микробиология: учеб. пособие / В. В. Лысак. — Минск: БГУ, 2007. — 430 с.</ref>. Продолжительность этого процесса может составлять от нескольких минут до нескольких часов<ref name="Guttman" />. Затем происходит [[лизис]] клетки, и освобождаются новые зрелые бактериофаги<ref name="Ожерельева" />.

При инициации лизогенного цикла генетический материал фага обратимо взаимодействует с генетической системой клетки-хозяина, интегрируясь в хромосому или сохраняясь в виде плазмиды<ref name="Guttman" />. Таким образом, вирусный геном реплицируется синхронно с ДНК хозяина и делением клетки, а бактериофаг в подобном состоянии называется профагом. Бактерия, содержащая профаг, становится лизогенной до тех пор, пока при определённых условиях или спонтанно профаг не будет стимулирован на осуществление литического цикла. Переход от лизогении к лизису называется лизогенной индукцией, или индукцией профага<ref>Raya R.R., Hébert E.M. Isolation of phage via induction of lysogens. Bacteriophages: Methods and Protocols, Volume 1: Isolation, Characterization, and Interaction (Martha R.J. Clokie, Andrew M. Kropinski (eds.), 2009. — V. 501. — P. 23-32.</ref>. На индукцию фага оказывает сильное воздействие состояние клетки хозяина, предшествующее индукции, также как наличие питательных веществ и другие условия, имеющие место в момент индукции. Скудные условия для роста способствуют лизогенному пути, тогда как хорошие условия способствуют лизирующей реакции<ref name="Ожерельева" /><ref name="Guttman" /><ref name="Микробиология" />. Известны случаи спонтанной индукции. Умеренные фаги из семейства ''Inoviridae'' способны стабильно воспроизводиться, не вызывая гибели клеток хозяина<ref name="Harper2020">{{cite book |last1=Harper |first1=DR |date=2020 |editor1-last=Harper |editor1-first=D |editor2-last=Abedon |editor2-first=S |editor3-last=Burrowes |editor3-first=B |editor4-last=McConville |editor4-first=M |title=Bacteriophages |chapter=Introduction to Bacteriophages |location=Cham |publisher=Springer |doi=10.1007/978-3-319-40598-8_48-2}}</ref>.

== Специфичность бактериофагов ==
Спектр активности отдельных бактериофагов ({{lang-en|host range}}) часто ограничен штаммами определённого вида бактерий. Однако существуют поливалентные бактериофаги, активные в отношении бактерий из разных таксонов. Например, спектры литической активности значительного числа фагов семейства ''Autographiviridae'' включают в себя разные виды, хотя и покрывают только небольшую часть внутривидового разнообразия бактерий<ref name="Salem2015">{{cite journal |author1=Salem M |author2=Virtanen S |author3=Korkeala H |author4=Skurnik M  |title=Isolation and characterization of ''Yersinia''-specific bacteriophages from pig stools in Finland |journal=J Appl Microbiol |volume=118 |issue=3 |pages=599–608 |year=2015 |pmid=25495090 |doi=10.1111/jam.12722}}</ref><ref name="Oliveira2017">{{cite journal |author1=Oliveira H |author2=Costa AR |author3=Konstantinides N |author4=Ferreira A |author5=Akturk E |author6=Sillankorva S |author7=Nemec A |author8=Shneider M |author9=Dötsch A |author10=Azeredo J  |title=Ability of phages to infect ''Acinetobacter calcoaceticus''-''Acinetobacter baumannii'' complex species through acquisition of different pectate lyase depolymerase domains |journal=Environ Microbiol |volume=19 |issue=12 |pages=5060–5077 |year=2017 |pmid=29076652 |doi=10.1111/1462-2920.13970}}</ref><ref name="Jun2018">{{cite journal |author1=Jun JW |author2=Park SC |author3=Wicklund A |author4=Skurnik M  |title=Bacteriophages reduce ''Yersinia enterocolitica'' contamination of food and kitchenware |journal=Int J Food Microbiol |volume=271 |pages=33—47 |year=2018 |pmid=29477807 |doi=10.1016/j.ijfoodmicro.2018.02.007}}</ref><ref name="Zaczek-Moczydłowska2020">{{cite journal |author1=Zaczek-Moczydłowska MA |author2=Young GK |author3=Trudgett J |author4=Plahe C |author5=Fleming CC |author6=Campbell K |author7=O'Hanlon R  |title=Phage cocktail containing ''Podoviridae'' and ''Myoviridae'' bacteriophages inhibits the growth of ''Pectobacterium'' spp. under in vitro and in vivo conditions |journal=PLoS One |volume=15 |issue=4 |pages=e0230842 |year=2020 |pmid=32240203 |doi=10.1371/journal.pone.0230842}}</ref>. Различают следующие типы спектра активности бактериофагов: адсорбционный, трансдуктивный, бактерицидный, продуктивный, бляшкообразующий и лизогенный<ref name="Hyman2010">{{cite journal |author1=Hyman P |author2=Abedon ST  |title=Bacteriophage host range and bacterial resistance |journal=Advances in Applied Microbiology |volume=70 |pages=217–248 |year=2010 |pmid=20359459 |doi=10.1016/S0065-2164(10)70007-1}}</ref>. Бляшкообразующий спектр активности определяется способностью фага образовывать бляшки на газоне бактерий.

В то же время при малом урожае фаговых частиц продуктивная инфекция возможна без образования бляшек на бактериальном газоне. Распространённый метод тестирования литической активности на бактериальном газоне может давать ложноположительные результаты из-за лизиса бактериальных клеток без размножения вируса. Такой лизис может происходить вследствие адсорбции на бактериальной клетке большого количества фаговых частиц или активности свободных эндолизинов и бактериоцинов фагового препарата. В результате определяемый в лаборатории спектр активности зависит от применяемой методики<ref name="Ross2016">{{cite journal |author1=Ross A |author2=Ward S |author3=Hyman P  |title=More is better: selecting for broad host range bacteriophages |journal=Frontiers in Microbiology |volume=7 |pages=1352 |year=2016 |pmid=27660623 |doi=10.3389/fmicb.2016.01352}}</ref>. В исследовании 2021 года пять бактериофагов семейства ''[[Herelleviridae]]'' образовывали бляшки на 51—60 % штаммов ''S. aureus''. Однако при совместном культивировании с бактериями в жидкой среде в течение суток те же бактериофаги были способны подавить рост только 2—49 % штаммов из той же коллекции<ref name="SaezMoreno2021">{{cite journal |author1=Sáez Moreno D|author2=Visram Z|author3=Mutti M|author4=Restrepo-Córdoba M|author5=Hartmann S|author6=Kremers AI|author7=Tišáková L|author8=Schertler S|author9=Wittmann J|author10=Kalali B|display-authors=etal|title=ε<sup>2</sup>-phages are naturally bred and have a vastly improved host range in ''Staphylococcus aureus'' over wild type phages |journal=Pharmaceuticals (Basel) |volume=15 |issue=4 |pages=325 |year=2021 |pmid=33918287 |doi=10.3390/ph14040325}}</ref>.
<gallery class=center mode=packed widths="440px" heights="320px">
Файл:Bacteriophage plaquing host range values by bacterial species.svg|мини|Ширина спектров бляшкообразующей активности литических бактериофагов в зависимости от вида бактерии
Файл:Bacteriophage plaquing host range values by bacteriophage families.svg|мини|Ширина спектров бляшкообразующей активности литических бактериофагов в зависимости от семейства бактериофагов
</gallery>

== Роль бактериофагов в биосфере ==
[[Файл:Phage.phiPP2.jpeg|thumb|right|Бактериофаг ''ϕpp2 ''патогенных [[Вибрионы|вибрионов]] ''V. parahaemolyticus''<br>и ''V. alginolyticus'']]
Бактериофаги представляют собой наиболее многочисленную, широко распространённую в [[биосфера|биосфере]] и, предположительно, наиболее эволюционно древнюю группу вирусов<ref name=":0" /><ref name="Ackermann2003" /><ref name="Hendrix2002">{{cite journal |vauthors=Hendrix RW |title=Bacteriophages: evolution of the majority |journal=Theoretical Population Biology |volume=61 |issue=4 |pages=471–480 |year=2002 |pmid=12167366 |doi=10.1006/tpbi.2002.1590}}</ref>. В природных условиях фаги встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии, причем в некоторых экосистемах, например в водоемах, численность фаговых частиц превышает численность бактерий в 2—10 раз{{нет АИ|15|09|2023}}. Как правило, чем богаче тот или иной субстрат (почва, выделения человека и животных, вода и т. д.) микроорганизмами, тем в большем количестве в нём встречаются соответствующие фаги, но имеются и исключения{{нет АИ|15|09|2023}}. Приблизительный размер глобальной популяции фагов составляет более 10<sup>30</sup> фаговых частиц<ref name="Suttle2005">{{cite journal |vauthors=Suttle CA |title=Viruses in the sea |url=https://archive.org/details/sim_nature-uk_2005-09-15_437_7057/page/356 |journal=Nature |volume=437 |issue=7057 |pages=356–361 |year=2005 |pmid=16163346 |doi=10.1038/nature04160}}</ref>. Бактериофаги контролируют численность микробных популяций, и в водных местообитаниях косвенно измеряемый вклад фаговой инфекции в смертность бактерий составляет 10—20 %<ref name="Suttle1994">{{cite journal |author=Suttle CA |title=The significance of viruses to mortality in aquatic microbial communities |journal=Microb Ecol |volume=28 |issue=2 |pages=237–243 |year=1994 |pmid=24186450 |doi=10.1007/BF00166813}}</ref><ref name="Duhamel2006">{{cite journal |author1=Duhamel S |author2=Domaizon-Pialat I |author3=Personnic S |author4=Jacquet S  |title=Assessing the microbial community dynamics and the role of bacteriophages in bacterial mortality in Lake Geneva |journal=Revue des sciences de l'eau |volume=19 |issue=2 |pages=115–126 |year=2006 |doi=10.7916/d8-twsz-xt06}}</ref>. Помимо этого, они осуществляют [[Горизонтальный перенос генов|горизонтальный перенос]] наследственного материала, привнося в бактериальный геном новые гены или новые варианты имеющихся генов. Такой перенос может осуществляться посредством [[Трансдукция (генетика)|трансдукции]] или лизогенной конверсии<ref>''Шестаков С. В.'' Как происходит и чем лимитируется горизонтальный перенос генов у бактерий. Экологическая генетика 2007. — Т. 5. — № 2. — C. 12-24.</ref><ref name="Touchon2017">{{cite journal |author1=Touchon M |author2=Moura de Sousa JA |author3=Rocha EP  |title=Embracing the enemy: the diversification of microbial gene repertoires by phage-mediated horizontal gene transfer |journal=Curr Opin Microbiol |volume=38 |pages=66–73 |year=2017 |pmid=28527384 |doi=10.1016/j.mib.2017.04.010}}</ref>. Умеренные бактериофаги в лизогенном состоянии придают своим хозяевам устойчивость к лизису генетически сходными фагами. Лишь незначительно влияя на рост «своих» бактерий, бактериофаги могут подавлять конкурирующие штаммы, тем самым являясь оружием в конкурентной борьбе<ref name="Thomas">Thomas MJN, Brockhurst MA, Coyte KZ. What makes a temperate phage an effective bacterial weapon? mSystems. 2024;9(6): e0103623. doi: 10.1128/msystems.01036-23. PMID 38727217</ref>. Подсчитано, что 75 % геномов прокариот содержат профаговые последовательности<ref name="López-Leal2022">{{cite journal |author1=
López-Leal G |author2=Camelo-Valera LC |author3=Hurtado-Ramírez JM |author4=Verleyen J |author5=Castillo-Ramírez S |author6=Reyes-Muñoz A |title=Mining of thousands of prokaryotic genomes reveals high abundance of prophages with a strictly narrow host range |journal=mSystems |volume=7 |issue=4 |pages=e0032622 |year=2022 |doi=10.1128/msystems.00326-22 |pmid=35880895}}</ref>.

Мониторинг чувствительности к бактериофагам в пресноводных и почвенных местообитаниях выявил существование непрерывных процессов совместной эволюции бактерий и вирусов, в ходе которых бактерии приобретают фагорезистентность, а бактериофаги её преодолевают<ref name="Laanto">Laanto E, Hoikkala V, Ravantti J, Sundberg LR. Long-term genomic coevolution of host-parasite interaction in the natural environment. Nat Commun. 2017;8(1):111. doi: 10.1038/s41467-017-00158-7. PMID 28740072</ref><ref name="Dewald-Wang">Dewald-Wang EA, Parr N, Tiley K, Lee A, Koskella B. Multiyear Time-Shift Study of Bacteria and Phage Dynamics in the Phyllosphere. Am Nat. 2022;199(1):126-140. doi: 10.1086/717181. PMID 34978974</ref>. Поскольку фаги, как правило, узкоспецифичны по отношению к хозяевам, ''абсолютная'' концентрация микробных клеток каждого штамма и активных против них бактериофагов может быть низкой (хотя общая концентрация ''всех'' бактерий и ''всех'' фагов может быть достаточно высока<ref name=":0" /><ref name=":5">{{cite journal |vauthors=Weinbauer MG |title=Ecology of prokaryotic viruses |journal=FEMS Microbiology Reviews |volume=28 |issue=2 |pages=127–181 |year=2004 |pmid=15109783 |doi=10.1016/j.femsre.2003.08.001}}</ref>. В результате, в перемешиваемых системах действует механизм ''kill-the-winner'' (убить победителя). В соответствии с ним давление фаговой инфекции на конкретную бактериальную популяцию возрастает по мере роста её плотности. То есть, фаги вносят больший вклад в смертность экологически более успешных видов и штаммов по сравнению с минорными популяциями<ref name=":0" /><ref name=":5" />. Более того, при лизисе бактериальной клетки бактериофагом большая часть биомассы бактерии преобразуется в мелкодисперсное растворимое органическое вещество, служащее питанием для других гетеротрофных бактерий. В результате фаговая инфекция не только ограничивает размножение наиболее приспособленных видов, но и перераспределяет органическое вещество. По существующим моделям до 26 % всего объёма первичной продукции органического вещества в морских экосистемах поступает в пул растворённого органического вещества в результате вирусного (в основном фагового) лизиса клеток различных организмов. Таким образом, фаговая инфекция поддерживает разнообразие бактерий и стимулирует их метаболическую активность, по меньшей мере в некоторых экосистемах. В микробных сообществах, ассоциированных с продуцирующими слизь тканями животных, например, на [[Коралловые рифы|коралловых рифах]] или в [[кишечник]]е млекопитающих, высокая численность бактерий способствует переходу умеренных фагов в лизогенное состояние, и лизогенная конверсия преобладает над литическим циклом. Следствиями этого являются повышенная устойчивость лизогенов к фаговой инфекции и преимущественное размножение фагов наиболее многочисленных бактерий, не сопровождающееся их гибелью. Такие отношения между вирусами и бактериями описываются моделью ''piggyback-the-winner'' (оседлать победителя)<ref name="Knowles2016">{{cite journal |author1=Knowles B|author2=Silveira CB|author3=Bailey BA|display-authors=etal |title=Lytic to temperate switching of viral communities |journal=Nature |volume=531 |issue=7595 |pages=466–470 |year=2016 |pmid=26982729 |doi=10.1038/nature17193}}</ref><ref name="Silveira2016">{{cite journal |author1=Silveira CB |author2=Rohwer FL  |title=Piggyback-the-Winner in host-associated microbial communities |journal=NPJ Biofilms Microbiomes |volume=2 |pages=16010 |year=2016 |pmid=28721247 |doi=10.1038/npjbiofilms.2016.10}}</ref>. Для описания взаимодействия бактериальной и фаговой популяций также используют модели ''kill-the-competitor'' (убить конкурента), ''arms-race dynamics'' (динамика гонки вооружений) и ''fluctuating-selection dynamics'' (динамика флуктуирующего отбора)<ref name="Brown2023">{{cite journal |author1=Brown TL |author2=Charity OJ |author3=Adriaenssens EM  |title=Ecological and functional roles of bacteriophages in contrasting environments: marine, terrestrial and human gut |journal=Curr Opin Microbiol |volume=70 |pages=102229 |year=2023 |pmid=36347213 |doi=10.1016/j.mib.2022.102229}}</ref>.

Бактериофаги присутствуют в значительных количествах и в наземных экосистемах. Так, фаги, лизирующие клетки различных видов почвенных микроорганизмов, находятся в почвах. {{прояснить|Особенно}} богаты фагами чернозёмы и почвы, в которые вносились органические удобрения{{нет АИ|15|09|2023}}. Вирусные сообщества (виромы), состоящие почти целиком из бактериофагов, ассоциированны и с [[микробиом]]ом тела человека и животных, {{прояснить|особенно многочисленны и разнообразны виромы кишечника}}<ref name="Shkoporov2019">{{cite journal |vauthors=Shkoporov AN, Hill C |title=Bacteriophages of the Human Gut: The "Known Unknown" of the Microbiome |journal=Cell Host & Microbe |volume=25 |issue=2 |pages=195–209|year=2019 |pmid=30763534 |doi=10.1016/j.chom.2019.01.017}}</ref>. Предполагают, что виром кишечника играет существенную роль в гомеостазе макроорганизма{{уточнить|comment=По каким механизмам? АИ?}} и в патогенезе некоторых заболеваний{{уточнить|comment=Каких заболеваний? Механизм? АИ?}}.

Высокий уровень специализации, долгосрочное существование, способность быстро репродуцироваться в соответствующем хозяине способствует их сохранению в динамичном балансе среди широкого разнообразия видов бактерий в любой природной экосистеме. Когда подходящий хозяин отсутствует, многие фаги могут сохранять способность к инфицированию на протяжении десятилетий<ref name="Guttman">Guttman B., Raya R., Kutter E. Basic Phage Biology, in Bacteriophages: Biology and Applications, (Kutter E. and Sulakvelidze A., ed.), CRP Press, 2005 FL. — P. 29-66.</ref>, однако в реальных экосистемах срок полужизни вирусных частиц составляет от нескольких часов до нескольких суток. Фаговые частицы инактивируются ультрафиолетовым облучением, могут необратимо связываться с различными частицами, гибнут в результате непродуктивной инфекции физиологически неактивных или мертвых клеток бактерий, могут выедаться некоторыми видами простейших, разрушаются под действием многих иных факторов. В большинстве случаев суточная продукция фаговых частиц уравновешивается их разрушением{{нет АИ|15|09|2023}}.

== Методы выделения фагов ==
[[Файл:The SSsP-1 bacteriophage.jpg|thumb|Фаговый лизис бактериальной культуры ''[[Энтерококки|Enterococcus]] faecalis''. Видны негативные колонии, или бляшки бактериофага]]

=== Прямой метод ===
Фаг получают и изучают в [[фильтрат]]ах исследуемого материала. О наличии и активности фага узнают по [[лизис]]у чувствительной к нему [[Культура клеток|культуры]]<ref name="автоссылка1">{{книга |автор=Камышева К. С. |заглавие=Основы микробиологии и иммунологии |издание=2-е изд |место=Ростов н/Д | издательство=Феникс |год=2019 |страниц=381|isbn=978-5-222-31587-3}}</ref>.

=== Метод обогащения ===
Подготовительный фильтрат вносят в бульонную культуру соответствующих микроорганизмов. [[Посев (микробиология)|Посев]] инкубируют — фаг размножается в клетках культуры и, соответственно, число ([[Титр бактерий|титр]]) активных фаговых частиц увеличивается. После этого бульон фильтруют и определяют свойства и активность фага<ref name="автоссылка1" />.

== Применение ==

=== В биологии ===
Бактериофаги применяются в [[Генетическая инженерия|генной инженерии]] в качестве [[Вектор (биология)|векторов]], переносящих участки ДНК, возможна также естественная передача генов между бактериями посредством некоторых фагов ([[Трансдукция (генетика)|трансдукция]]).

Фаговые векторы обычно создают на базе умеренного [[Фаг лямбда|бактериофага λ]], содержащего двухцепочечную линейную молекулу ДНК. Левое и правое плечи фага имеют все гены, необходимые для литического цикла (репликации, размножения). Средняя часть генома бактериофага λ (содержит гены, контролирующие лизогению, то есть его интеграцию в ДНК бактериальной клетки) не существенна для его размножения и составляет примерно 25 тысяч пар нуклеотидов. Данная часть может быть заменена на чужеродный фрагмент ДНК. Такие модифицированные фаги проходят [[литический цикл]], но лизогения не происходит. Векторы на основе бактериофага λ используют для клонирования фрагментов ДНК эукариот (то есть более крупных генов) размером до 23 тысяч пар нуклеотидов (т. п. н.). Причём, фаги без вставок — менее 38 т. п. н. или, напротив, со слишком большими вставками — более 52 т. п. н. не развиваются и не поражают бактерии<ref>[[Щелкунов, Сергей Николаевич|Щелкунов С. Н.]] Генетическая инженерия / С. Н. Щелкунов. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. — 496 с.</ref>.

Бактериофаги M13, [[фаг Т4]], T7 и [[Фаг лямбда|фаг λ]] используют для изучения белок-белковых, белок-[[Пептиды|пептидных]] и ДНК-белковых взаимодействий методом [[Фаговый дисплей|фагового дисплея]].

Поскольку размножение бактериофага возможно только в живых клетках, бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий, например, с помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий<ref name="Guliy2007">{{cite journal |vauthors=Guliy OI, Bunin VD, O'Neil D, Ivnitski D, Ignatov OV |title=A new electro-optical approach to rapid assay of cell viability |journal=Biosensors and Bioelectronics |volume=23 |issue=4 |pages=583–587 |year=2007 |pmid=17764921 |doi=10.1016/j.bios.2007.06.008}}</ref>.

=== В медицине ===
{{основная статья|Фаготерапия}}
Одной из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия, самостоятельная или как дополнение к приёму [[антибиотик]]ов. Применение бактериофагов в терапевтических целях затруднено их высокой специфичностью, но оправдано при инфекциях, осложнённых [[антибиотикорезистентность]]ю или развитием [[Биоплёнка|биоплёнок]]<ref name='LabNews'>{{cite news|first=Maria|last=Aguita|title=Combating Bacterial Infection|publisher=LabNews.co.uk|url=https://www.labnews.co.uk/article/2029256/combating_bacterial_infection|access-date=2009-05-05|archive-date=2021-08-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20210820101856/https://www.labnews.co.uk/article/2029256/combating_bacterial_infection}}</ref>. По состоянию на 2000 год терапевтическое применение бактериофагов не имело одобрения на [[Западный мир|Западе]], однако в различных странах имеет место процесс развития соответствующих правовых норм. С 2018 года в Бельгии фаги производятся в рамках концепции [[Экстемпоральная рецептура|магистральных препаратов]] на основании разрешений, выдаваемых сертифицированным национальным лабораториям, и применяются под прямой ответственностью врачей и фармацевтов<ref name="Pirnay2023">{{cite journal |author1=Pirnay JP |author2=Verbeken G |title=Magistral phage preparations: is this the model for everyone? |journal=Clinical Infectious Diseases |volume=77 |issue=Supplement_5 |pages=S360-S369 |year=2023 |pmid=37932120 |doi=10.1093/cid/ciad481}}</ref>. В 2020 году фаготерапия [[Пневмония|пневмонии]] и [[Бактериемия|бактериемии]], обусловленных антибиотикорезистентными штаммами ''Acinetobacter baumannii'', ''Pseudomonas aeruginosa'' и ''Staphylococcus aureus'', получила одобрение [[Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов|FDA]]<ref>{{Cite web |url=https://www.aphage.com/fda-clears-expanded-access-ind-for-apts-phagebank-therapy-to-combat-covid-19-related-bacterial-infections/ |title=FDA Clears Expanded Access IND for APT’s phage bank Therapy to Combat COVID-19-related Bacterial Infections |date=2020-11-18 |access-date=2022-09-30 |archive-date=2022-09-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220930093210/https://www.aphage.com/fda-clears-expanded-access-ind-for-apts-phagebank-therapy-to-combat-covid-19-related-bacterial-infections/ |url-status=live }}</ref>. За пределами исторического [[Восточный блок|Восточного блока]] центры фаготерапии функционируют в Бельгии<ref name="Djebara2019">{{cite journal |author1=Djebara S |author2=Maussen C |author3=De Vos D |display-authors=etal  |title=Processing phage therapy requests in a Brussels military hospital: lessons identified |journal=Viruses |volume=11 |issue=3 |pages=265 |year=2019 |pmid=30884879 |doi=10.3390/v11030265}}</ref>, Израиле<ref name="Onallah2023">{{cite journal |author1=Onallah H |author2=Hazan R |author3=Nir-Paz R |display-authors=etal  |title=Compassionate use of bacteriophages for failed persistent infections during the first 5 years of the Israeli phage therapy center |journal=Open Forum Infectious Diseases |volume=10 |issue=5 |pages=ofad221 |year=2023 |pmid=37234511 |doi=10.1093/ofid/ofad221}}</ref> и США<ref name="Aslam2020">{{cite journal |author1=Aslam S |author2=Lampley E |author3=Wooten D |display-authors=etal  |title=Lessons learned from the first 10 consecutive cases of intravenous bacteriophage therapy to treat multidrug-resistant bacterial infections at a single center in the United States |journal=Open Forum Infectious Diseases |volume=7 |issue=9 |pages=ofaa389 |year=2020 |pmid=33005701 |doi=10.1093/ofid/ofaa389}}</ref>. Доля трудноизлечимых инфекций, при которых наблюдалось клиническое улучшение после курса фаготерапии, была оценена в 79 %. Эрадикация возбудителей была достигнута в 87 % опубликованных случаев<ref name="Uyttebroek2022">{{cite journal |author1=Uyttebroek S |author2=Chen B |author3=Onsea J |display-authors=etal  |title=Safety and efficacy of phage therapy in difficult-to-treat infections: a systematic review |journal=The Lancet Infectious Diseases |volume=22 |issue=8 |pages=e208—e220 |year=2022 |pmid=35248167 |doi=10.1016/S1473-3099(21)00612-5}}</ref>. Фаговые препараты используются для профилактики заболеваний<ref>{{Cite web |url=http://fedpress.ru/news/society/news_society/vse-yunye-zhiteli-krymska-privity-ot-gepatita |title=Все юные жители Крымска привиты от гепатита A {{!}} РИА ФедералПресс <!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2014-07-22 |archive-date=2014-07-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140727184544/http://fedpress.ru/news/society/news_society/vse-yunye-zhiteli-krymska-privity-ot-gepatita |url-status=live }}</ref>. Также существует практика обработки пищевых продуктов для уничтожения бактерий, вызывающих пищевые отравления, таких как [[листерии]]<ref name="pmid11052592">{{cite journal |vauthors=Pirisi A |title=Phage therapy—advantages over antibiotics? |url=https://archive.org/details/sim_the-lancet_2000-10-21_356_9239/page/1418 |journal=[[The Lancet]] |volume=356 |issue=9239 |pages=1418 |year=2000 |pmid=11052592 |doi=10.1016/S0140-6736(05)74059-9}}</ref>. В современной мировой практике фаготерапия может быть показана и эффективна для персонализированного лечения пациентов в комбинации с антибиотиками<ref>{{Статья|ссылка=https://www.nature.com/articles/s41564-024-01705-x|автор=Jean-Paul Pirnay, Sarah Djebara, Griet Steurs, et al. |заглавие=Personalized bacteriophage therapy outcomes for 100 consecutive cases: a multicentre, multinational, retrospective observational study|год=2024-06-04|язык=en|издание=Nature Microbiology|том=9|выпуск=6|страницы=1434–1453|issn=2058-5276|doi=10.1038/s41564-024-01705-x|archive-date=2024-12-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20241220132845/https://www.nature.com/articles/s41564-024-01705-x}}</ref>. По состоянию на 2022 год правовые основания для персонализированного применения бактериофагов практически отсутствуют как в России, так и в других странах мира<ref name=":6">{{Статья|ссылка=https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/412|автор=D. S. Davydov, R. L. Parfenyuk, Z. V. Durmanova, V. A. Merkulov, A. A. Movsesyants|заглавие=Characteristic aspects of marketing authorisation and quality assurance of bacteriophage medicinal products in the Russian Federation|год=2023-01-24|издание=Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment|том=23|выпуск=2|страницы=181–193|issn=2619-1156|doi=10.30895/2221-996X-2023-431|archive-date=2024-09-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20240910165945/https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/412}}</ref>. На территории большинства стран-членов [[Совет Европы|Совета Европы]]<ref>{{cite book |author = Council of Europe |year = 2024 |location = Strasbourg |title = European Pharmacopoeia Eleventh Edition |chapter = 5.31. Phage therapy medicinal products |url = https://www.edqm.eu/en/european-pharmacopoeia-ph.-eur.-11th-edition}}</ref> и Российской Федерации внедрены [[Фармакопея|фармакопейные стандарты]] качества препаратов бактериофагов. В 2018 г. в российскую фармакопею XIV издания включены общая фармакопейная статья ОФС.1.7.1.0002.15 Бактериофаги<ref>{{Cite web|url=https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-14/1/1-7/1-7-1/bakteriofagi/|title=Общая фармакопейная статья ОФС.1.7.1.0002.15. Бактериофаги.|date=2018.12.01}}</ref> и 12 монографий (фармакопейных статей) на отдельные бактериофаги.

=== В растениеводстве ===
Бактериофаги могут быть использованы для борьбы с важными для [[сельское хозяйство|сельского хозяйства]] патогенами растений. Показана их применимость для обработки растений до сбора урожая и в послеуборочной обработке продукции. Для повышения эффективности и предотвращения развития резистентности у бактериального хозяина используются высокие титры литических фагов. Препятствием применения фаговых препаратов для защиты растений является чувствительность фаговых частиц к ультрафиолету. Для увеличения продолжительности жизни фагов в филлосфере фаги могут быть нанесены вечером. Устойчивую популяцию фагов на поверхности листьев можно создать путём использования различных вспомогательных препаратов, таких как обезжиренное молоко, смешанных с растворами фагов. Также возможно использование непатогенных бактерий-носителей, обеспечивающих размножение и выживание фагов на поверхности растений<ref name="Jones2018">{{cite book |last1=Jones |first1=JB |last2= Svircev |first2=AM |last3= Obradović |first3=AŽ |date=2018 |editor1-last=Harper |editor1-first=D |editor2-last=Abedon |editor2-first=S |editor3-last=Burrowes |editor3-first=B |editor4-last=McConville |editor4-first=M |title=Bacteriophages |chapter=Crop Use of Bacteriophages |location=Cham |publisher=Springer |doi= 10.1007/978-3-319-40598-8_28-1}}</ref>. В экспериментах по оценке эффективности бактериофагов для защиты картофеля был показан пятикратный прирост урожайности<ref name="Voronina2019">{{cite journal |vauthors=Voronina MV, Bugaeva EN, Vasiliev DM et al. |title=Characterization of ''Pectobacterium carotovorum'' subsp. ''carotovorum'' bacteriophage PP16 prospective for biocontrol of potato soft rot |journal=Microbiology |volume=88 |issue=5 |pages=451—460 |year=2019 |doi=10.1134/S0026261719040118}}</ref>.

== См. также ==
{{wiktionary|бактериофаг}}
* [[Цианофаги]]
* [[Вольман, Евгений Маркович]]

== Примечания ==
{{примечания|refs=
<ref name=Tang_2014>{{книга
 |заглавие      = Molecular Medical Microbiology
 |ссылка часть  = https://books.google.com/books?id=rlxzAwAAQBAJ&pg=PA579&dq=%22phage%20G%22
 |ответственный = Yi-Wei Tang, Max Sussman, Dongyou Liu, Ian Poxton, Joseph Schwartzman
 |издательство  = Academic Press
 |издание       = 2 ed
 |год           = 2014
 |volume        = 1
 |pages         = 579
 |allpages      = 2216
 |isbn          = 9780123977632
}}</ref>
}}

== Ссылки ==
* [http://postnauka.ru/video/9563 Бактериофаги] // Лекция к.б.н. К. Мирошникова в проекте [[ПостНаука]] (18.02.2013)

{{внешние ссылки}}
{{оформить литературу|дата=2021-03-09}}
{{Вирус}}
{{Питание}}
{{Бактерии}}

[[Категория:Бактериофаги| ]]