bacteriofagul (fagul) sunt virusuri care infectează în mod specific bacteriile. Ei au un ciclu de viață în două faze, care locuiesc într-o stare latentă în genomul gazdă (ciclul lysogenic) sau deturnarea mașinilor celulare gazdă pentru propria lor replicare (ciclul litic). Aici vom explora etapele importante ale ciclului litice.
care este ciclul litice?,în timp ce rezultatul final al ciclului litice este producerea de noi descendenți fag și moartea celulei bacteriene gazdă, acesta este un proces în mai multe etape care implică o coordonare precisă a transcripției genelor și a proceselor fizice. Fagul trebuie să identifice o celulă bacteriană gazdă susceptibilă și adecvată la care se poate atașa. După introducerea materialului genetic fag în celulă, genomul gazdă este distrus, iar fagul utilizează echipamentul celular gazdă pentru a face copii ale propriului genom și pentru a sintetiza componentele structurale., Fagii noi sunt asamblați înainte ca celula gazdă să lizeze în cele din urmă și descendenții fagilor eliberați în mediul înconjurător pentru a găsi noi celule țintă.pentru a intra într-o celulă bacteriană gazdă, fagul trebuie mai întâi să se atașeze de bacterie (numită și adsorbție). Contactul inițial între fag și bacterie se întâmplă adesea prin coliziuni aleatorii, iar legarea inițială este reversibilă. Nu toate combinațiile bacterii-fag au receptori compatibili și proteine de legare a receptorilor, deci acesta este un proces selectiv., Diferitele specii de fagi vizează o serie de molecule diferite pe celulele bacteriene, inclusiv fragmente polizaharidice, proteine și alte structuri de suprafață celulară, cum ar fi pili. Din câte știm, aceste molecule țintă se încadrează în categoria componentelor peretelui celular bacterian sau a structurilor proeminente.proteinele de legare a receptorilor Fagului sunt cel mai frecvent asociate cu cozile fagului, dar au fost identificate și în alte locații de pe fag. După legarea reversibilă, fagul se leagă ireversibil de celulă, nu întotdeauna prin același receptor ca etapa inițială de legare., Acest proces de legare în două etape poate fi benefic în special în cazurile în care domeniul de legare ireversibil este mai puțin ușor de accesat, îmbunătățind probabilitatea de împerechere cu celula țintă corectă.bacteriile au o serie de moduri de a se apăra de atașarea Fagului, care se centrează în jurul mascării receptorilor cu capsule mucoide sau straturi de mucus, prin producerea de inhibitori competitivi sau blocarea accesului în alt mod. Receptorii fagului sunt adesea identificați prin mutații care fac ca bacteriile să fie rezistente la liza fagului., Baza de date a receptorilor de fag (PhReD) oferă un depozit util de receptori cunoscuți pe suprafețele celulelor gazdă.adsorbția cu succes declanșează următoarele etape ale infecției care necesită injectarea materialului genetic al fagului în celula gazdă. Pentru aceasta, fagul trebuie să pătrundă în celula bacteriană. Dovezile au sugerat că atașamentul și penetrarea sunt coordonate de placa de bază în fagul cu coadă. Cozile de fag variază foarte mult prin natură, dar cele mai sofisticate au un tub pentru livrarea materialului genetic înconjurat de o teacă contractilă., Teaca se contractă ca un arc spiralat și apoi la eliberare conduce tubul în celula bacteriană. În fagul T4, întregul complex de tuburi de bază-coadă este format din aproximativ un milion de atomi, alcătuind 145 de lanțuri de 15 proteine diferite. Celula goală de fag care este lăsată în afara bacteriei se numește fantomă sau gogoașă.odată ajuns în interior, fagul sintetizează proteinele timpurii, inclusiv endonucleazele și exonucleazele care degradează genomul gazdă. Ei sunt apoi capabili să folosească mecanismul celulei gazdă pentru a sintetiza proteinele și a produce descendenți., Nucleotidele eliberate pot fi reciclate de fag pentru replicarea propriilor descendenți (de exemplu, fagul T7) sau excretate din celula gazdă (de exemplu, fagul T5). Modificările chimice mici (în cazul fagului T4, modificarea chimică a citidinelor virale) la genomul fagului permit diferențierea materialului său genetic de genomul gazdă și previne auto-degradarea în timpul acestui proces. Alte proteine timpurii includ cele necesare pentru replicarea genomului fagului., ARN-ul nu este descompus, astfel încât fagul poate produce, de asemenea, inhibitori care împiedică ARN polimeraza gazdă să interfereze cu polimerazele virale în timpul infecției ulterioare. Genomul fagului nou sintetizat produce proteine tardive, inclusiv subunitățile capsidei și coada. Acest proces poate apărea în câteva minute de la infectarea bacteriilor.odată ce toate părțile componente au fost sintetizate, acestea trebuie asamblate în fag Matur. Proteinele de capsidă se asamblează pentru a forma capete goale în care este ambalat ADN-ul fag condensat., Părțile cozii se asamblează independent de structura capului, iar ultimul pas în sinteză este unirea capetelor umplute cu cozile pentru a forma fagul descendent.enzimele produse de fag slăbesc treptat peretele celular bacterian și, eventual, celulele bacteriene lizează, eliberând în medie 100-200 de descendenți de fag în mediul înconjurător.datorită naturii infecțiilor, fagii litici nu modifică fenotipul sau genotipul celulelor pe care le infectează., Cu toate acestea, ele exercită o presiune selectivă asupra populației bacteriene, eliminând gazdele sensibile și promovând propagarea rezistenței, prin transferul de gene, de exemplu, în cadrul populației bacteriene.uita-te la ciclul litice în acțiune.