Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo Facultad de Ciencias Biológicas BACTERIÓFAGOS ESTUDIANTE: Vasquez Zamora Keila  DOCENTE: Albino Cornejo Graciela  

Esta presentación pretende, mostrar: Las características estructurales de los bacteriófagos La clasificación taxonómica de los bacteriófagos La replicación lítica y lisogénica de los bacteriófagos La importancia que tienen los fagos en la actualidad

HISTORIA Twort, 1995: publicó un primer trabajo donde describía la destrucción infecciosa de colonias de micrococos por un agente que parecía ser viral. D’Herelle, 1917: redescubrió este fenómeno de manera independiente, y demostró la naturaleza particulada de lo que él denominó Bacteriófago. Burnet y Schlesinger, 1930: se confirmo el carácter viral del bacteriófago, permitiendo así su estudio bioquímico, los cuales están compuestos por proteínas y ácidos nucleicos.

ESTRUCTURA DE LOS BACTERIÓFAGOS Cápside Ácidos nucleicos

Icosaédricas Helicoidal CÁPSIDES DEL FAGO -Su tamaño oscila entre 22 y 25 nm -Compuestas por 5 especies de proteínas. Ejemplo:  X 174 y MS2 -El fago PM2 de Pseudomonas tiene una envoltura lipídica Helicoidal -Tamaño de 900 nm de longitud. -Compuesta por la proteína p8. Ejemplo el fago M13

Complejas CÁPSIDES DEL FAGO CABEZA COLA T7 Complejas CABEZA Tamaño aproximado de 100 x 80 nm que contiene el genoma del fago . Presentan formas icosaédricas elongadas o simétricas Constituidas por 10 especies de proteínas COLA Colas cortas (T3 y T7 ) Colas largas no contráctiles de 32 discos apilonados (T1 y ) Colas largas complejas de 20 proteínas (colifagos T2, T4 y T6 )reordenas en: Un core o nucleo Vaina de 24 anillos o lamina Placa basal hexaédrica Espículas fibra

Bases no habituales de ácidos nucleicos ACIDO NUCLEICO DEL FAGO Bases no habituales de ácidos nucleicos FAGOS PEQUEÑOS ADN monocatenario  X 174 y M13 ARN monocatenario MS2 y Gβ ARN dicatenario fago 6 FAGOS GRANDES ADN bicatenario circular o lineal PM2

CLASIFICACIÓN MORFOLOGÍA ICOSAÉDRICOS FILAMENTOSOS COMPLEJOS Con cola: Contráctil No contráctil

CARACTERISTICAS DE SU ACIDO NUCLEICO ARN A D N

LA PRESENCIA O AUSENCIA DE ENVOLTURA O CAPA DE LÍPIDOS Tectiviridae tienen cápsides dobles Corticovirídae tienen cápsides complejas que contienen lípidos Plasmaviridae son pleomórficos

REPLICACIÓN DE LOS BACTERIÓFAGOS Bacteriófagos líticos o virulentos Bacteriófagos lisogènicos o atemperados

BACTERIÓFAGOS LÍTICOS O VIRULENTOS Ciclo vital de los fagos que contienen ADN de doble cadena Receptores del fago -Receptores celulares Lipoproteínas -lipopolisacaridos Proteínas especificas o complejos proteicos -Proteinas ompC -Zonas de adherencia 1.ADSORCIÓN: T4 fibras de la cola Las zonas de adherencia se utilizaban como sitios de inyección de ADN porque la entrada del ADN podría evitar de esta manera el periplasma. La vaina de la cola se contrae pasando de una conformación en cilindro de 24 anillos a otra de 12 anillos de longitud, haciéndose más corta y más ancha, y es entonces cuando el tubo central es empujado a través de la pared celular bacteriana. 2.PENETRACIÓN

Regulación de la expresión génica Todos los bacteriófagos con ADN de cadena doble producen, de forma secuencial, diversas clases de mRNA tempranos (mRNA trascritos antes de la replicación del ADN del fago). dependen de la ARN polimerasa de sus célula huésped. *La única excepción a este patrón es el coligafo N4. Entre los transcriptos tardíos son aquellos que sintetizan las proteínas tardías son las proteínas de la cabeza y la cola y las enzimas necesarias para liberar las partículas de fago maduro de la célula. Regulación de la expresión génica Por medio de la proteína motA. Reemplaza la subunidad σ normal de la ARN polimerasa del huésped Modificaciones covalentes (ribosilación y fosforilación del difosfato de adenosina). fago T4: Cambia la especificidad de transcripción de la ARN polimerasa del huésped. ARN polimerasa codificada por el fago fago T7 Solo un 15 % del genoma penetra en la célula infectada durante la adsorción inicial y este segmento contiene todos los genes tempranos. Los genes tardíos están presentes en el 85% del ADN restante del fago, el cual persiste ¡fuera de la célula¡ fago T5

3.Replicación del ADN del fago Algunos se basan ampliamente en el aparato de replicación del huésped, mientras que otros reemplazan el sistema del huésped por las enzimas codificadas por el fago. Los bacteriófagos deben aumentar la provisión de precursores de nucleótidos para lograr una velocidad elevada de síntesis. 3.Replicación del ADN del fago Necesita la DNA polimerasa codificada por el fago y proteínas accesorias a la DNA polimerasa El T4 y otros fagos sintetizan intermediarios de DNA concateméricos como un intermediario obligado de sus ciclos vitales y estos se forman por que el DNA del fago T4 presenta lo que se denomina redundancia terminal. Fago T4

4. Morfogénesis de las partículas del fago proteínas estructurales y proteínas actúan como catalizadores Las proteínas implicadas en la morfogénesis de la partícula son sintetizadas por mRNA tardío 4. Morfogénesis de las partículas del fago Las cabezas comienzan como un complejo de procabezas inmaduras que contienen el core y que son ensambladas sobre la membrana citoplasmática de la célula bacteriana. Luego son procesadas a procabezas maduras, las que se liberan de la membrana y son llenadas con DNA. El ensamblaje del fago Vías independientes conducen a la síntesis de la estructura de la cola y de las fibras caudales, de manera que al ensamblaje final de una partícula de fago T4 contribuyen tres líneas diferentes. ensamblaje de la cabeza del T4 la proteasa principal en apariencia se ensambla como un zimógeno inactivo. Concluido un ensamblaje correcto, el propio zimógeno es activado por clivaje proteolítico y así queda preparado para clivar unas diez proteínas diferentes de la cabeza.

Lisis y liberación de la progenie del fago. En el caso del fago T4 la lisis de la célula es consecuencia de la función de por lo menos dos enzimas codificadas por el fago. Una es la bien caracterizada lisozima que hidroliza la pared celular y la otra, de acuerdo con lo comunicado, es una lipasa llamada holina que ataca la membrana de la célula deteniendo la respiración para que ataquen la lisozima directamente al peptidoglicano. La lisis de E. coli ocurre pasados aproximadamente 22 minutos a 37 °C, y se liberan aproximadamente 300 partículas de T4. Lisis y liberación de la progenie del fago.

Ciclo de vida de los fagos que contienen DNA monocatenario (Xl74 ) El genoma del X174 contiene once genes, de los cuales nueve son esenciales para el desarrollo del fago. ¿Cómo se replican? ADN monocatenario es convertido rápidamente en una forma bicatenaria replicativa. El producto de la forma replicativa (FR) se da por un mecanismo de círculo rodante, donde el DNA en este caso es de un círculo cerrado de cadena sencilla. En la formación de genomas virales de cadena sencilla, se produce porque la cadena positiva de la forma replicativa .El corte de la cadena positiva es llevado a cabo por la proteína A. Hay que destacar que la síntesis de DNA es asimétrica ya que sólo una de las cadenas (la cadena negativa) sirve como molde. La forma replicativa también se utiliza como molde para la transcripción del RNA mensajero de X174. Las moléculas de RNA mensajero policistrónico así generadas son traducidas dando lugar a varias proteínas virales.