Taller Fagos

Describa que es un Bacteriófago*

Los bacteriófagos, como todos los virus, tienen vida intracelular obligada y están constituidos por una molécula de ácido nucleico, poseen un tamaño que varía entre 20 a 200 nanómetros y participan activamente en la vida de las bacterias codificando la producción de enzimas y de toxinas, así como en la transferencia de genes entre bacterias. La mayoría de ellos poseen ácido desoxirribonucleico (ADN), y se les clasifica de acuerdo a la morfología vista al microscopio electrónico como icosaédricos, con o sin cola, y filamentosos.

¿Qué características generales tienen los Bacteriófagos?

1. Tamaño - T4 está entre los fagos más grandes, tiene aproximadamente  200 nm de largo y 80-100 nm de ancho. Otros fagos son más pequeños. La mayoría de los fagos están entre un rango de 24-200 nm de longitud.

2. Cabeza o Cápside – Los fagos clásicos poseen una estructura a manera de cabeza y pueden variar de tamaño y forma. Algunos son icosaédricos (20 caras) otros son filamentosos. La cabeza o cápside está compuesta de muchas copias de una o más proteínas diferentes. Al interior de la cabeza se encuentra el ácido nucleico. La cabeza actúa como una cubierta protectora para el ácido nucleico.

3. Cola – Muchos, aunque no todos los fagos muestran una cola unida a la cabeza del fago. La cola es un tubo hueco a través del cual el ácido nucleico pasa durante la infección. El tamaño de la cola puede variar y algunos fagos ni siquiera la tienen. En los fagos más complejos como T4, la cola se rodea de una cortina contráctil durante la infección de la bacteria. Al extremo de la cola los fagos más complejos como T4 presentan una placa en la base y una o más fibras unidas a ella. Esta placa de base y las fibras de la cola están involucradas en la unión de los fagos a la célula bacteriana. No todos los fagos tienen placas de base ni fibras de la cola, En tales casos existen otras estructuras que se ven asociadas en la unión de partícula del fago a la bacteria.

¿Cuáles son las fases del ciclo replicativo de los bacteriófagos?

El ciclo de un bacteriófago puede ser de 2 maneras

En el ciclo lítico, un fago es un virus así que va a adherirse a la bacteria y así utilizar los recursos de esta para hacer fagos nuevos, lo que causa que la célula lise (estalle) y muera en el proceso

Las etapas del ciclo lítico son:

Fijación: las proteínas en la cola del fago se unen a un receptor específico en la superficie de la célula bacteriana.

Penetración: el fago inyecta su genoma de ADN dentro del citoplasma de la bacteria.

Copia del ADN y síntesis de proteínas: se copia el ADN y los genes del fago se expresan para hacer proteínas.

Ensamblaje del nuevo fago: las cápsides se ensamblan a partir de las proteínas de la cápside y se rellenan con ADN para hacer nuevas partículas de fago.

Lisis: en las últimas etapas del ciclo lítico, el fago expresa los genes para las proteínas que hacen agujeros en la membrana plasmática y la pared celular. Los agujeros dejan que, entre agua, y hacen que la célula se expanda y estalle como un globo.

El ciclo lisogénico permite que un fago se reproduzca sin matar a su huesped.

En el ciclo lisogénico, los primeros dos pasos (fijación e inyección del ADN) ocurren tal como sucede en el ciclo lítico.pero, una vez que el ADN del fago está dentro de la célula, no se copia ni se expresa inmediatamente para hacer las proteínas. En cambio, se recombina con una región particular del cromosoma bacteriano.

Mencione tres ejemplos del uso de los bacteriófagos en aplicaciones biotecnológicas y explique su respuesta.

Antes de que los antibióticos fueran descubiertos, había investigaciónes considerables sobre los bacteriófagos como tratamiento para las infecciones bacterianas humanas. Los bacteriófagos atacan solamente a sus bacterias, no a las células humanas, así que potencialmente son buenos candidatos para tratar enfermedades bacterianas en seres humanos.

A partir de los 60´s las investigaciones con bacteriófagos continuaron mostrando resultados asombrosos como la descripción del RNAm, la naturaleza del código genético, el carácter físico de la recombinación genética, el mecanismo de acción de los factores de transcripción, la recombinación sitio especifica, la descripción de la DNA ligasa, y la antiterminación como mecanismo de regulación transcripcional, además se describieron nuevas características del mecanismo de replicación , la síntesis discontinua, los fragmentos de Okazaki, el mecanismo de replicación por circulo rodante, y el papel de los cebadores o iniciadores de RNA en la etapa de iniciación de este proceso.

Dr. Benhar, desarrollo, con un éxito moderado, un bacteriófago que contenía en su superficie moléculas de antibióticos, no péptidos inmunogénicos, basados en la idea de que al reconocer el fago filamentoso al patógeno (Staphylococcus aerus) se necesita poco antibiótico para matarlo y que al requerir tan poca cantidad de antibiótico, las reacciones adversas del cloramfenicol se verían reducidas.

Investigue cuáles podrían ser las desventajas para utilizar los fagos desde el punto de vista biotecnológico

La terapia con fagos también tiene algunas desventajas, sobre todo la rápida evolución de la resistencia bacteriana a la infección por fagos líticos. La aparición de resistencia bacteriana contra los BP es potencialmente posible, ya que las bacterias poseen o pueden desarrollar varios mecanismos para prevenir infecciones virales. Entre estos se encuentran el ocultamiento, el cambio o la pérdida del receptor, la secreción de sustancias que impiden la adhesión del fago al patógeno bacteriano, la activación de medidas para bloquear la inyección de ADN del fago en la célula y la inhibición de la replicación y liberación del fago ( Seed, 2015 )

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