Bacteriófagos
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Bacteriófago, (también llamados fagos -del griego φαγητόν (phagētón), alimento, ingestión) son virus que infectan exclusivamente a bacterias.
Son virus que atacan a las bacterias, descritos primero en 1915 por el científico británico Frederick Twort, y estudiados con mayor amplitud en 1917 por el investigador francés Félix D´Hrelle, que dio a estos virus el nombre de bacteriófagos. El nombre bacteriófago lo formó de la palabra "bacteria" y "phagein" (comer o devorar, en griego), implicando que los fagos "comen" o "devoran" a las bacterias.
Sumario
Estructuras
Una partícula de bacteriófago (Fago) consta de una cabeza y una cola. La cabeza consiste en una envoltura protéica y una simetría cúbica (Modelo y icosaedrito de 20 caras), que rodea el ácido nucleico (ADN o ARM). La cola esta formada por un tallo central hueco envuelto por una vaina contráctil y puede presentar diversas estructuras terminales según el tipo de virus de que se trate (placa o botón Terminal, fibras caudales, etc.).
Ciclo de vida
Cuando una bacteria no infectada es expuesta a un fabo libre se produce la infección si la célula es sensible. El fago es adsorbido sobre la superficie celular y el ácido nucléico del mismo penetra en las células, abandonando el exterior a su cubierta protéico.
Normalmente el ácido nucleico viral se reproduce rápidamente intercelularmente formándose muchas réplicas, que se maduran por adquisición de nuevas cubiertas proteicas y provocan lisis de la bacteria (Fago vegetativo o virulento). Sin embargo, en ocasiones el ácido nucléico viral se reproduce sincrónicamente con el cromosoma bacterianazo y no causa lisis de la bacteria (Fago moderado o profago).
Se llama Bacteria lisogénica a la que contiene un profago. El ciclo de replicación de un bacteriófago se puede dividir esquemáticamente en distintas etapas, las que son comunes a otros virus bacterianos y eucarióticos.
Adsorción
El virus se fija o adsorbe a componentes de la superficie celular que actúan como receptores específicos. La zona de adsorción del virus es complementaria al receptor celular, por lo tanto un determinado virus sólo puede infectar un número limitado de cepas celulares que contengan a un determinado receptor. La naturaleza de la zona de adsorción varía con el tipo de fago.
Inyección del material genético viral
Después de la adsorción, se produce un cambio configuracional en las proteínas de la placa basal, alguna de las cuales tienen actividad enzimática y producen un poro en la membrana citoplasmática de la célula. La vaina del fago se contrae y el material genético viral ingresa en la célula, mientras que la envoltura proteica queda en el exterior.
- (a) Las espículas del fago entran en contacto con la pared celular y la vaina se encuentra extendida.
- (b) La vaina de la cola se contrae y el material genético del fago penetra la pared celular; la lisozima presente en el fago digiere la porción de pared celular localizada directamente bajo la partícula viral.
Replicación del material genético viral
El material genético viral que ingresa en una célula contiene bases modificadas que evitan la degradación por nucleasas bacterianas. Esta modificación consiste en la glicosilación y/o metilación de algunas determinadas bases. Para lograr una efectiva replicación del genoma viral se deben sintetizar algunas proteínas ni bien el material genético ingresa en la célula.
Esta proteínas tempranas reparan el poro de la membrana citoplasmática por donde ingresó el genoma viral, degradan el DNA bacteriano lo que proporciona una fuente de precursores, evita la síntesis de RNA y proteínas bacterianas, y proporciona ribosomas para la síntesis de proteínas del fago. Además algunas de estas proteínas tempranas participan en la síntesis de las bases inusuales. La forma de replicación del genoma viral es dependiente del tipo de material genético (si es RNA o DNA, si es simple o doble cadena).
Síntesis de las envolturas proteicas
Las proteínas de la envoltura (cápside, vaina, fibras, etc) son proteínas tardías que se sintetizan después de iniciada la replicación del material genético. La síntesis de cada componente proteico se realiza separadamente.
Empaquetamiento del DNA
- Síntesis de las envolturas proteicas: Las proteínas de la envoltura (cápside, vaina, fibras, etc) son proteínas tardías que se sintetizan después de iniciada la replicación del material genético. La síntesis de cada componente proteico se realiza separadamente.
- Ensamble: Todas las proteínas de la envoltura se ensamblan para formar una partícula viral madura capaz de infectar a otra célula cuando sea liberada.
Lisis y liberación de las partículas virales
La lisis celular se debe a la síntesis de proteínas tardías codificadas en el genoma del fago.
Lisogenia
La lisogenia es la reducción de fago vegetativo o moderado en una bacteria. Entre las propiedades del sistema liso genético tenemos.
- Inducción: El profago puede ser enlucido por variados tratamientos (luz ultravioleta, etc.) para formar y librar fagos maduros, causando la lisis de la bacteria.
- Inmunidad : Las bacterias liso génicas son inmune a la infección por el tipo de fago que la célula porta como profago.
- Transducción: Si el profago esta integrado al cromosoma, al trasformarse el fago vegetativo, espontáneamente o inducido, y ser librado por el lisis, puede acarear ADN células o otras bacterias.
- Conversión lisogenica: Es la adquisición de nuevas propiedades por una bacteria con resultado de una infección de un fago moderado. Por ej, el bacilo de diftérico se vuelve toxigenico cuando contiene un determinado profago.
- Tipificación de las bacterias por fagos: La adaptación de sirtos fagos a un tipo único de células puede que se haga tan selectiva, que no infectara a otras células incluso de la misma especie bacterina. De esta forma puede diferirse como por el efecto lítico del fago, bacteria aparentemente idéntica, que por otos medios son indiferenciadles.
Se ha desarrollado sistema bacteriófago a partir de diversas bacterias como, Salmonella Typhi y estafilococo, que permiten identificarlas por los fagos específicos que son susectibles. La tipificación por fagos se usa amplia mente por los estudios epidemiológicos para determinar la fuente como una infección.
Véase también
Fuentes
- Ortega Verdecia, Dres. Bruno, Macola Olano, Silvia. Microbiología, Guía de estudio, 1981.
- Llop Hernández, Alina. (Et al) Microbiología y Parasitología Médicas (tomo 1). 2001
