2 ciclos de multiplicación de bacteriófagos: ciclo lítico y ciclo lisogénico
Dos ciclos principales de multiplicación de bacteriófagos son: 1. Ciclo lítico 2. ¡Ciclo lisogénico!
La acción de la mayoría de los genes virales es permitir que los virus infecten sus respectivas células hospedadoras, multiplicándolas utilizando la maquinaria hospedadora, como las enzimas y los ribosomas, y luego causando la lisis de las células.
Después de la lisis de las células huésped, se liberan muchos virus que pueden infectar nuevas células huésped para repetir el ciclo lítico. Algunas veces los virus pueden integrarse con el cromosoma huésped y replicarse junto con él para constituir un ciclo lisogénico. Tomemos ejemplos de ciclos líticos y lysogeruc.
La multiplicación de bacteriófagos ha sido estudiada en fagos T-even de E. coli por trabajadores prominentes como Delbruck, Luria y Lwoff. Lwoff sugirió tres etapas de bacteriófagos-virión extracelular. Fago y profago vegetativo. Las partículas de virus completas antes de la infección son viriones extracelulares. Las otras dos etapas son intracelulares y solo están en forma de ácidos nucleicos. Si es libre teniendo replicación autónoma, es fago vegetativo. Puede insertarse con el ADN bacteriano y se replica junto con él, entonces es un profago. Los fagos que tienen la capacidad de convertirse en profagos se denominan "fagos templados" y los que carecen de esta propiedad se denominan "fagos virulentos". La multiplicación en estos dos tipos puede estudiarse por separado en el ciclo lítico (para fagos virulentos) y el ciclo lisogénico (para fagos templados).
1. Ciclo lítico:
El proceso de multiplicación de un fago virulento se denomina ciclo lítico porque la célula bacteriana del huésped se lisa al final.
Este proceso se divide en las siguientes etapas:
(a) Adsorción (Fig. 6.57):
Es la unión de la partícula de virus a la célula bacteriana huésped específica. La unión se encuentra en los sitios receptores específicos presentes en la pared de la célula huésped. Los fagos T-even (T 2, T 4, etc., se unen con la ayuda de las fibras de la cola en los sitios receptores del huésped.
(b) Penetración (fig. 6.57):
La siguiente fase es la inyección de ácido nucleico del virión en la célula huésped. La pared de la célula huésped nucleopeptidal se hidroliza por la lisozima presente en la punta de la cola haciendo un agujero, a través del cual el ácido nucleico viral se inyecta en la célula huésped a través del tubo de la cola. Esto ocurre cuando las fibras de la cola, después de la unión, se doblan y la placa base se pone en contacto
Con la pared celular bacteriana.
La vaina de la cola se contrae y el tubo central (aguja) se empuja a través del agujero en la pared. Todo este proceso es un proceso activo y se lleva a cabo a expensas de la ATP. Las capas de proteínas que quedan fuera, unidas a la pared de la célula huésped, se denominan "fantasmas".
Fig. 6.56. Conversión del estado lisogénico de estado virulento en bacterias infectadas con fagos.
(c) La etapa de eclipse:
Esta etapa muestra la siguiente actividad de ADN viral dentro de la célula huésped,
(i) inmunidad contra la infección por fagos del mismo tipo por la producción de una enzima específica llamada "represores"
(ii) supresión de toda la actividad celular del huésped.
(iii) síntesis de nuevas enzimas por el ADN del fago utilizando un grupo de aminoácidos de la célula huésped. Estas son llamadas proteínas tempranas
(iv) Estas enzimas se utilizan para sellar el agujero en la pared celular, para destruir el ADN del huésped.
(v) las moléculas de ADN frescas luego sintetizan un nuevo tipo de proteínas llamadas proteínas tardías identificadas como proteínas de la cubierta viral y lisozimas virales.
Las proteínas de la cubierta forman monómeros que luego se ensamblan en cápside y otros componentes virales.
(d) Maduración:
Es el ensamblaje de varios componentes en viriones maduros o completos. La cabeza y las colas se ensamblan primero por separado y luego las dos se unen para formar cientos de nuevas partículas de fagos.
El período de tiempo entre la inyección de ácido nucleico vírico y la primera aparición de la nueva progenie de fagos es el período de eclipse, que es de aproximadamente 12 minutos en los fagos T 2 . El tiempo total tomado desde la introducción del ácido nucleico hasta la ruptura de la pared de la célula huésped se llama período latente. Son unos 18 minutos para los fagos T 2 .
(e) Lisis y liberación de nuevos viriones:
La pared celular estalla al final del período de latencia y los viriones se liberan. Este fenómeno se llama lisis. El número de viriones producidos por célula huésped es específico y se denomina tamaño de ráfaga. En general, es de 200 a 300. Las etapas principales del ciclo lítico se muestran en la figura 6.57.
2. Ciclo lisogénico:
Se muestra mediante el fago -X (lambda) que también infecta las bacterias E. coli. Estructuralmente, tiene una cabeza hexagonal que contiene ADN circular de doble cadena y una cola hueca cilíndrica.
Sin embargo, carece de fibras de la cola. El ADN inyectado puede optar por el ciclo lítico ya discutido o puede experimentar un ciclo lisogénico. En este caso, el ADN se une al ADN bacteriano, se vuelve inactivo y se llama profago o provirus. Aquí el fago no se hace cargo de la maquinaria del host, sino que se replica junto con el host. En otras palabras, el ADN del fago se replicaría solo cuando el cromosoma bacteriano se replica y permanecerá allí como un simbionte en lugar de un parásito. Las bacterias infectadas se llaman lisogénicas, lo que significa que la célula bacteriana causa la lisis. Una proteína represora producida por el profago mantiene a los otros genes de fagos en una etapa reprimida. Cuando las bacterias lisogénicas están expuestas a condiciones ambientales alteradas como la luz UV o los rayos X o productos químicos activos como la mostaza nitrogenada o el peróxido orgánico, se produce una inhibición de la proteína represora que produce la formación de genes líticos. El profago ahora se vuelve lítico y experimenta un ciclo lítico. Como E. coli que lleva profago tiene la capacidad de ser lisada, se le conoce como célula lisogenina. El ADN del fago activo durante el ciclo lítico se llama fago vege o fago templado. El proceso completo de aparición del ADN del fago como profago y como fago templado que resulta en la lisis de la célula huésped se llama lisogenia.
