Pregunta: ¿En cuánto tiempo se da este ciclo? Respuesta: Se debe dar en menos de 16 minutos que es el tiempo que tarda en replicarse la bacteria




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títuloPregunta: ¿En cuánto tiempo se da este ciclo? Respuesta: Se debe dar en menos de 16 minutos que es el tiempo que tarda en replicarse la bacteria
fecha de publicación19.03.2017
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EI 8 – Generalidades de virus ii


Jueves 5 de marzo

Dr. Serrato

Muchos de los estudios genéticos se hacen actualmente con bacterias. Una población de bacterias como la Escherichia Coli se duplica cada 16 minutos, debido a esa propiedad es más sencillo hacer estudios de cambios genéticos en estas poblaciones para ver los cambios a largo plazo.



Figura 1. Fago LAMDA, estructura del virus.
Fago LAMDA es un virus que infecta a la bacteria, su estructura es parecida a la de los otros virus, una cabeza, una vaina retráctil y unas espículas que le sirven para adherirse a los receptores de la pared de la bacteria. Cuando se adhiere a la pared celular este se retrae e inyecta el ácido nucleico que contiene dentro para que este se replique dentro de la célula huésped.


Bacteriógrafo

Al igual que los otros virus que se han visto estos son parásitos intracelulares obligados que se replican en el interior de bacterias. Hacen uso de alguna o de toda a la maquinaria biosintética de la célula huésped, su genoma es una única molécula lineal de ADN que tiene extremos cohesivos o “pegajosos” que le permiten adherirse al ADN de la célula huésped.


Profago

Cuando el fago se encuentra en estado silencioso incorporado al genoma de la célula huésped, este se transforma y provoca cambios fenotípicos en la célula. Posee a su vez el potencial para producir fagos. Es un propulsor no infeccioso del fago pero si tiene el potencial de revertirse a su forma infecciosa.


Ciclo replicativo del fago

El fago se adhiere a la pared celular, inyecta su ácido nucleico que se adueña del mecanismo de la célula huésped y comienza a producir réplicas del mismo, se comienzan a formar proteínas que al ensamblarse forman un nuevo fago y hacen que la célula se lise (se rompa), liberando los fagos para que continúen el ciclo en otras células.

Pregunta: ¿En cuánto tiempo se da este ciclo?

Respuesta: Se debe dar en menos de 16 minutos que es el tiempo que tarda en replicarse la bacteria.


Lisogenia

Es el fenómeno por el cuál un fago se incorpora al ADN de la bacteria huésped estableciendo una relación simbiótica entre el profago y la bacteria. Cuando el ADN se la bacteria se replica, el fago también lo hace. De este modo que se da una perpetuación del profago en todos los descendientes de la bacteria.

El estado de lisogenia permanece hasta que la inducción por varios agentes, como la radiación ultravioleta, libera al fago, que entonces se convierte en virulento y lisa la bacteria dando inicio al ciclo lítico.


Ciclo Lítico

En el ciclo lítico hay una célula que está infectada por un fago LAMDA, dicha célula se rompe y libera alrededor de 10 000 partículas virales que invaden otras células bacterianas, se ensamblan, inyectan su material genético y se replican. Cada vez que se liberan rompen la célula y por eso se llama ciclo lítico.

Como ya se mencionó, puede suceder que el genoma del fago se incorpore al genoma de la célula huésped en forma circular y cada vez que la célula huésped se divida se va a dividir también el genoma del virus y le va a proporcionar a la célula características que antes no poseía, como la resistencia a antibióticos, cambios en su morfología, también se puede hacer más virulenta e incluso puede generar toxinas entre otras.

Figura 2. Ciclos replicativos del virus.


Fagos temperados

Son capaces de existir como profagos en el genoma de la célula huésped. Puede tomar dos vías, estar en ciclo lítico o en estado de latencia. Un virus en estado de latencia como el herpes permanece en el genoma de la célula y cuando esta entra en estado de stress el virus se expresa debido a que se rompe la relación de equilibrio huésped-parásito provocando la aparición de fuegos en la comisura de los labios.

En el estado reprimido usualmente no se expresan los genes del fago, cuando se da la integración del fago al cromosoma bacteriano se suele dar por largo tiempo y esta va a depender de los agentes externos al igual que la multiplicación al mismo tiempo que lo hace el ADN de la bacteria huésped. Es importante también saber que la célula que alberga un profago no es afectada por la acción del mismo además de la integración que se da con el material genético.


Cepas lisogénicas

Son cepas bacterianas portadoras de fagos silenciosos o latentes (profagos). Estos fagos son capaces de adsorberse a las bacterias lisogénicas pero no se produce la subsecuente lisis por lo que estas pueden crecer y dividirse sin liberar fagos. La célula que alberga un profago se denomina Lisógena y una célula lisogénica es una célula portadora de fagos.


Efectos que conducen a la lisogenia
  • Irradiación con luz ultravioleta.

  • Radiación ionizante.

  • Exposición a químicos mutagénicos.

  • Resistentes a ser super-infectadas por el mismo tipo de fago que albergan o por otros fagos. Como por ejemplo en la poliomelitis, si las células del TGI están infectadas por el virus virulento, la vacuna no va a tener efecto y viceversa.

Ocurre que el ADN del fago se circulariza por la interacción entre los extremos 5` (cohesivos) de la molécula. Se da la integración en secuencias homólogas de nucleótidos del genoma bacteriano y del fago en el punto att, este se pone en contacto con la región b2 del fago. Posteriormente se alinean paralelamente las secuencias homólogas y el círculo del genoma del fago se rompe.

Se da la integración que es el entrecruzamiento entre el ADN del fago y el ADN de la bacteria y esto es mediado por un factor proteico codificado por un gen. También está el represor que es codificado por un gen del fago y presenta alta afinidad, este se une al operador y apaga la transcripción de la mayoría de los genes del fago, EXCEPTO la del gen que da lugar al represor. El resultado es que el genoma del fago reprimido permanece estable integrado dentro del cromosoma de la célula huésped.



Figura 4. Represión del genoma del fago

Figura 3. Recombinación del fago





Eventos que conducen a la terminación de la lisogenia
  • La inducción es la finalización del estado de lisogenia por condiciones adversas. La proteína cro del fago, apaga la síntesis del represor y detiene la lisogenia.

  • La escisión es la separación del profago del cromosoma bacteriano.

  • La multiplicación lítica


Importancia de la lisogenia

Hay conversión del genoma de la célula huésped, estos genes pueden codificar resistencia en la célula huésped, aumentar la virulencia de una célula no patógena a una patógena.

*Lo siguiente no se explicó en clase, esto es lo que estaba en la presentación*

Mecanismos de resistencia

Conversión Lisogénica: Cuando la célula está lisogenizada ocasionalmente hay genes extra que el fago deja y que se empiezan a expresar en la célula huésped, estos genes pueden cambiar las propiedades en la célula bacteriana.

Transducción: La región escindida incluye una pequeña cantidad de ADN bacteriano en el ADN fágico delectado. Y esto puede conferir ciertas propiedades al “nuevo” FAGO.

Cromosoma fágico incompleto: carece de algunos genes esenciales que permiten su propia replicación por lo que requieren de fagos normales (auxiliares) capaces de proporcionar los factores codificados por la región del ADN ausente en los fagos defectuosos.

Un ejemplo de fago es Corynebacterium diphteriae (Lehmanny Newman), es una bacilo aeróbico gram positivo pleomórfico. Forma esporas y la toxina se produce solo cuando el bacilo es infectado por un fago portador del gen Tox. Hay tres biotipos: Gravis, Mitis, Intermedius. Las cepas patogénicas son las que expresan y producen una exotoxina codificada por el gen Tox. Este gen corresponde a un Fago incorporado al genoma celular por infección.


Transcrito por: Bárbara Villegas

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