Los bacteriófagos, en resumen, son los virus que infectan las bacterias. F. Twort (1915) y F. d ‘Herelle (1917) descubrió bacteriófagos de forma independiente.
Un bacteriófago infecta bacterias insertando su material genético en la célula huésped. Para hacer esto, el bacteriófago se adhiere a la superficie del huésped con fibras de la cola. Después, el material genético usa el aparato de replicación de la bacteria para duplicarse. Para hacer esto, utiliza los ribosomas de la bacteria para traducir el material genético del bacteriófago y generar proteínas virales. También utiliza los aminoácidos, nucleótidos y lípidos de la célula huésped. Las funciones metabólicas del bacteriófago dependen de la bacteria del huésped.
Los bacteriófagos que atacan a Escherichia coli se llaman colifagos o fagos-T. Max Delbruck (1938) numeró colifagos como fagos T-even (T2, T4, T6, etc.) y fagos T-impares (T1, T3, T5, etc.).
Composición
- Hay dos componentes principales de un bacteriófago: ácido nucleico y proteína. El bacteriófago lleva ácido ribonucleico (ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN). Las bases que componen el material genético del bacteriófago son ligeramente diferentes a las que componen el material genético de la bacteria del huésped. Esto evita que las enzimas de replicación del huésped escindan el material genético del bacteriófago.
- Las proteínas del bacteriófago son responsables de la unión a la bacteria hospedadora y la transferencia del material genético. Las proteínas también protegen el material genético de las enzimas
Estructura:
- Cabeza: es un prisma hexagonal con una longitud de 950 A0 y una anchura de 650 A0, una cola también de 950 A0 de longitud, unida a la cabeza por el cuello y el cuello, la cola tiene un núcleo hueco de 80 A0 y está rodeada por una vaina de cola. Se compone de ds núcleo de ADN rodeado de proteína llamada cápside que se forma de ~ 2000 capsómeros.
- Cuello : es el conector de la cola de la cabeza consiste en un collar o un disco y varios bigotes
- Cola : es la parte cilíndrica estrecha. Tiene núcleo central hueco o tubo a través del cual se inyecta el ADN viral en el huésped. El núcleo está rodeado por proteínas de la vaina.
- Placa base: es la placa hexagonal con fibras de la cola, por lo general 6 en número y se utiliza para unirse a la pared de la célula huésped durante la infección. Las fibras de la cola pueden reconocer sitios receptores específicos en la pared de la célula huésped.
¿Cómo pueden los microorganismos ser dañinos?
¿Cuántas enzimas de restricción están presentes en una célula bacteriana particular?
Bacteriófago
Reproducción (ciclo de replicación) :
Los bacteriófagos exhiben dos tipos de ciclo de replicación: ciclo virulento o lítico y ciclo templado o lisogénico.
Lytic y Lysogenic ciclos de vida de bacteriófagos
I. Ciclo virulento o lítico :
Los fagos que se someten a un ciclo lítico se llaman fagos líticos o fagos virulentos, p. Ej., Bacteriófagos de la serie T. En el ciclo lítico, un fago lítico infecta y mata a la célula huésped para liberar viriones progenie.
Todo el proceso implica los siguientes pasos:
(a) Adsorción o infección
(b) Penetración o inyección
(c) Síntesis de los componentes del fago
(d) Asamblea de Virion
(e) Lisis o liberación
Paso 1. Adsorción o infección :
- El ciclo lítico comienza con una colisión entre el virión del fago T y una célula huésped susceptible, es decir, Escherichia coli. El proceso de unión de un virión en la superficie de la célula huésped se denomina adsorción. Las puntas de las fibras de la cola se unen o adsorben a receptores específicos en la superficie de E. coli.
Los receptores virales pueden ser F-pili, lipoproteínas, proteínas de transporte de hierro, etc. El virión del fago T se adsorbe a receptores específicos por la punta de las fibras de la cola. Por ejemplo, los colifagos T4 y T7 se unen a los lipopolisacáridos.
Paso 2. Penetración o inyección
- Las fibras de la cola del virión se doblan para hacer que los picos y la placa basal entren en contacto con la superficie de la pared bacteriana. La vaina de la cola se contrae para que el núcleo hueco de la cola (tubo interno) penetre en la pared bacteriana e inyecte el genoma viral en el citoplasma. Después de la penetración, la cápside vacía que queda fuera de la bacteria se llama fantasma o donut.
Paso 3. Síntesis de los componentes del fago :
- Inmediatamente después de la penetración, el ADN del fago (genoma) sintetiza proteínas tempranas. Algunas proteínas tempranas descomponen el ADN bacteriano (huésped) y toman el control de la maquinaria de células bacterianas. Las otras proteínas tempranas se usan como enzimas para la replicación del ADN del fago. Los ADN de fagos recién sintetizados producen proteínas tardías, que son las subunidades proteicas de la cápside del fago (cabeza y cola).
Etapa 4. Asamblea Virion :
- Las proteínas de la cápside se juntan para formar la cabeza vacía y un ADN viral condensado se envasa dentro de ella. Finalmente, la cola ensamblada por separado se une a la cabeza para formar un virión hija o progenie.
Paso-5. Lisis o liberación :
- Durante el ensamblaje de los viriones de la progenie, la célula bacteriana se vuelve esférica. Las enzimas del fago debilitan la pared celular que al final estalla o se lisa para liberar aproximadamente 100-200 viriones de la progenie.
II. Ciclo templado o lisogénico:
Los fagos que exhiben el ciclo lisogénico se llaman fagos templados o fagos no virulentos. Por ejemplo, λ, (Lambda) – fagos atacando, E. coli. Durante el ciclo lisogénico, el ADN del fago se integra en el ADN bacteriano y ahora se lo denomina profago. La bacteria huésped que contiene el profago se llama bacteria lisogénica o lisógeno. El profago se replica pasivamente junto con el ADN del huésped durante muchas generaciones. Cuando una bacteria lisógena expuesta a la luz ultravioleta o una sustancia química, el prophage se retira del ADN del huésped para someterse al ciclo lítico. Esta conversión de un profago en un fago lítico se llama inducción.
Un ejemplo clásico de bacteriófago podría estar relacionado con la razón por la cual el agua del Ganges es tan pura y la respuesta sería debido al bacteriófago, ya que engullen todas las bacterias presentes en el agua.
