los bacteriófagos son virus que infectan y se replican dentro de una bacteria. Los fagos templados (como el fago lambda) pueden reproducirse usando tanto el ciclo lítico como el lisogénico. A través del ciclo lisogénico, el genoma del bacteriófago no se expresa y se integra en el genoma de la bacteria para formar el profago. Dado que la información genética del bacteriófago se incorpora a la información genética de la bacteria como un profago, el bacteriófago se replica pasivamente a medida que la bacteria se divide para formar células de bacterias hijas., En este escenario, las células de la bacteria hija contienen profago y se conocen como lisógenos. Los lisógenos pueden permanecer en el ciclo lisogénico durante muchas generaciones, pero pueden cambiar al ciclo lítico en cualquier momento a través de un proceso conocido como inducción. Durante la inducción, el ADN de prophage se extirpa del genoma bacteriano y se transcribe y traduce para hacer proteínas de capa para el virus y regular el crecimiento lítico.
el organismo modelo para estudiar la lisogenia es el fago lambda., La integración del profago, el mantenimiento de la lisogenia, la inducción y el control de la escisión del genoma del fago en la inducción se describen en detalle en el artículo del fago lambda.
compensaciones de aptitud para bacteriaeditar
los bacteriófagos son parásitos porque infectan a sus huéspedes, utilizan maquinaria bacteriana para replicarse y, en última instancia, Lisan las bacterias. Los fagos templados pueden conducir a ventajas y desventajas para sus huéspedes a través del ciclo lisogénico. Durante el ciclo lisogénico, el genoma del virus se incorpora como profecía y un represor impide la replicación viral., Sin embargo, un fago templado puede escapar de la represión para replicarse, producir partículas virales y lisar las bacterias. El fago templado que escapa a la represión sería una desventaja para la bacteria. Por otro lado, el profago puede transferir genes que mejoran la virulencia del huésped y la resistencia al sistema inmunológico. Además, el represor producido por el profago que impide que los genes del profago se expresen confiere inmunidad a la bacteria huésped de la infección lítica por virus relacionados.,
recientemente se ha descrito otro sistema, arbitrium, para bacteriófagos que infectan varias especies de bacilos, en los que la decisión entre lisis y lisogenia se transmite entre bacterias por un factor peptídico.
conversión Lisogénicaeditar
en algunas interacciones entre fagos lisogénicos y bacterias, la conversión lisogénica puede ocurrir, que también se puede llamar conversión de fagos. Es cuando un fago templado induce un cambio en el fenotipo de la bacteria infectada que no forma parte de un ciclo de fagos habitual., Los cambios a menudo pueden involucrar la membrana externa de la célula haciéndola impermeable a otros fagos o incluso aumentando la capacidad patógena de la bacteria para un huésped. De esta manera, los bacteriófagos templados también juegan un papel en la propagación de factores de virulencia, como exotoxinas y exoenzimas, entre las bacterias. Este cambio permanece en el genoma de la bacteria infectada y es copiado y transmitido a las células hijas.
supervivencia Bacterialeditar
la conversión Lisogénica ha demostrado permitir la formación de biopelículas en cepas de Bacillus anthracis de B., los anthracis curados de todos los fagos no pudieron formar biopelículas, que son comunidades bacterianas adheridas a la superficie que permiten a las bacterias acceder mejor a los nutrientes y sobrevivir a las tensiones ambientales. Además de la formación de biopelículas en B. anthracis, la conversión lisogénica de Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis y Bacillus cereus ha mostrado una mayor tasa o extensión de esporulación. La esporulación produce endosporas, que son formas metabólicamente latentes de las bacterias que son altamente resistentes a la temperatura, la radiación ionizante, la desecación, los antibióticos y los desinfectantes.,
Bacteriana virulenceEdit
No virulenta de la bacteria también se ha demostrado para transformar en altamente patógenos virulentos a través de lisogénico de conversión con los factores de virulencia que lleva en el lisogénico profago. Los genes de virulencia llevados dentro de los profagos como elementos genéticos autónomos discretos, conocidos como imbéciles, confieren una ventaja a las bacterias que indirectamente beneficia al virus a través de una mayor supervivencia del lisógeno.
ejemplos:
- Corynebacterium diphtheriae produce la toxina de la difteria solo cuando está infectada por el fago β., En este caso, el gen que codifica la toxina es transportado por el fago, no por la bacteria.
- Vibrio cholerae es una cepa no tóxica que puede volverse tóxica, produciendo la toxina del cólera, cuando se infecta con el fago CTXφ.
- Shigella dysenteriae, que produce disentería, tiene toxinas que caen en dos grupos principales, Stx1 y Stx2, cuyos genes se consideran parte del genoma de los profagos lambdoides.
- Streptococcus pyogenes, produce una exotoxina pirogénica, obtenida por conversión lisogénica, que causa fiebre y una erupción de color rojo escarlata, escarlatina.,
- ciertas cepas de Clostridium botulinum, que causa botulismo, expresan toxina botulínica de genes tranductos de fagos.
prevención de la inducción lisogénicaeditar
se han propuesto estrategias para combatir ciertas infecciones bacterianas mediante el bloqueo de la inducción profágica (la transición del ciclo lítico al ciclo lisogénico) mediante la eliminación de agentes de inducción in vivo. Las especies reactivas de oxígeno (ROS), como el peróxido de hidrógeno, son fuertes agentes oxidantes que pueden descomponerse en radicales libres y causar daño al ADN de las bacterias, lo que impide la inducción de profagos., Una estrategia potencial para combatir la inducción de profagos es a través del uso de glutatión, un fuerte antioxidante que puede eliminar los radicales libres intermedios. Otro enfoque podría ser causar sobreexpresión del represor de IC, ya que la inducción de profagos solo ocurre cuando la concentración del represor de IC es demasiado baja.