Bacteriophage (FAG) são vírus que infectam especificamente bactérias. Eles têm um ciclo de vida de duas fases, residindo em um estado dormente dentro do genoma do hospedeiro (ciclo lisogênico) ou sequestrando a máquina celular do hospedeiro para sua própria replicação (ciclo lítico). Aqui vamos explorar os passos importantes do ciclo lítico.
Qual é o ciclo lítico?,
Enquanto o resultado final do lítica é o ciclo de produção de novos fagos descendência e a morte do host da célula bacteriana, este é um processo que envolve várias etapas coordenação precisa de gene de transcrição e processos físicos. A fagina deve identificar uma célula bacteriana Hospedeira suscetível e adequada à qual é capaz de se ligar. Após a introdução do material genético fagoso na célula, o genoma do hospedeiro é destruído, e a fagina utiliza a máquina celular do hospedeiro para fazer cópias de seu próprio genoma e sintetizar os componentes estruturais., Novas fagias são montadas antes que a célula hospedeira finalmente lyses e a progênie de fagage liberado no ambiente circundante para encontrar novas células alvo.
ciclo lítico
fixação de fagos
para entrar numa célula bacteriana Hospedeira, a fagina deve primeiro ligar-se à bactéria (também chamada adsorção). O contato inicial entre fagina e bactéria muitas vezes acontece através de colisões aleatórias e a ligação inicial é reversível. Nem todas as combinações bactéria-fagina têm receptores compatíveis e proteínas de ligação ao receptor, então este é um processo seletivo., Diferentes espécies fagadas têm como alvo uma gama de diferentes moléculas em células bacterianas, incluindo moléculas polissacáridas, proteínas e outras estruturas da superfície celular, tais como pili. Tanto quanto sabemos, estas moléculas-alvo pertencem Todas à categoria de componentes bacterianos da parede celular ou estruturas salientes.
proteínas de ligação ao receptor FAG são mais frequentemente associadas a fag, mas foram identificadas em outras localizações da FAG. Após a ligação reversível, a fagina liga-se irreversivelmente à célula, nem sempre através do mesmo receptor que a fase inicial de ligação., Este processo de ligação em duas etapas pode ser benéfico especialmente nos casos em que o domínio de ligação irreversível é menos fácil de acessar, melhorando a probabilidade de emparelhamento com a célula alvo correta.
As bactérias têm uma série de maneiras de se defender de ligações fagosas que se centram em torno de mascarar os receptores com cápsulas mucosas ou camadas de lodo, produzindo inibidores competitivos ou de outra forma bloqueando o acesso. Os receptores de FAG são frequentemente identificados por mutações que tornam as bactérias resistentes à lise de FAG., A base de dados de receptores de Phage (PhReD) fornece um repositório útil de receptores conhecidos na superfície das células hospedeiras.
A entrada de células bacterianas
A adsorção bem sucedida desencadeia as fases seguintes da infecção, que requer a injecção do material genético do fago na célula hospedeira. Para isso, a praga deve penetrar na célula bacteriana. Evidências sugerem que a ligação e Penetração são coordenadas pela placa de base em FAG de cauda. As caudas fagadas variam muito através da natureza, mas as mais sofisticadas têm um tubo para entregar material genético rodeado por uma bainha contractil., A bainha contrai-se como uma mola enrolada e, em seguida, no lançamento, leva o tubo para a célula bacteriana. Em phage T4, todo o complexo baseplate-tail-tube consiste de cerca de um milhão de átomos, formando 145 cadeias de 15 proteínas diferentes. A célula fagosa vazia que é deixada fora da bactéria é chamada de fantasma ou donut.
replicação de Fagias
Uma vez no interior, A FAG sintetiza as primeiras proteínas incluindo endonucleases e exonucleases que degradam o genoma do hospedeiro. Eles são então capazes de usar a máquina da célula hospedeira para sintetizar proteínas e produzir progênie., Os nucleótidos libertados podem ser reciclados pela fagina para replicação da sua própria descendência (por exemplo, a fagina T7) ou excretados da célula hospedeira (por exemplo, a fagina T5). Pequenas modificações químicas (no caso da fagina T4, modificação química das citidinas virais) no genoma da fagagem permitem que o seu material genético seja diferenciado do genoma do hospedeiro e previne a auto-degradação durante este processo. Outras proteínas iniciais incluem as necessárias para a replicação do genoma fagoso., O ARN não está desagregado, pelo que a fagina pode também produzir inibidores que impedem a polimerase do ARN hospedeiro de interferir com as polimerases virais durante infecções posteriores. O genoma fagoso recentemente sintetizado produz proteínas tardias, incluindo as subunidades capsid e cauda. Este processo pode ocorrer poucos minutos após a bactéria ter sido infectada.
the birth of new phage
Once all the component parts have been synthesized they must be assembled into madure phage. As proteínas capsídeas juntam-se para formar cabeças vazias nas quais o ADN de fagagem condensado é embalado., As partes de cauda se reúnem independentemente da estrutura da cabeça e o último passo em síntese é unir as cabeças cheias para as caudas para formar a linhagem da prole.
As enzimas produzidas pela fagina enfraquecem gradualmente a parede celular bacteriana e, eventualmente, as células bacterianas lêem, liberando em média 100-200 progênie de fagina para o ambiente circundante.devido à natureza das infecções, o fago lítico não altera o fenótipo ou genótipo das células que infectam., No entanto, eles exercem pressão seletiva sobre a população bacteriana, eliminando hospedeiros suscetíveis e promovendo a propagação de resistência, por transferência de genes, por exemplo, dentro da população bacteriana.
assistir o ciclo lítico em ação.