Bacteriofagos
Morfologia y estructura
Composicion quimica
accion de los agentes fisicos y
quimicos
Fisiologia de la infeccion litica
por fagos
Las bacterias son huéspedes de un grupo
especial de virus que reciben el nombre de
bacteriófagos o “fagos
Como todos los virus se caracterizan por su
pequeño tamaño y porque poseen un solo tipo
de acido nucleico: ARN o ADN, rodeado de una
capa proteica denominada cápside
fagos icosaedricos
fagos filamentosos
fagos complejos
Son aquellos de
simetría icosaédrica
Son de simetría
helicoidal como el fago
fd de Escherichia coli
El fago T2 es tomado
como modelo de
descripción
consta de las siguientes partes
cabeza
cola o cauda
Presenta un denso paquete central
de ácido nucleico rodeado por una
cubierta proteica o cápside.
Varía en complejidad de un tipo a otro.
La cauda mas compleja se encuentra en
el fago T2 y en otros fagos coli y tíficos
En estos fagos la cauda consta por lo
menos de tres partes: un tallo central
hueco, una vaina contráctil y una placa
basal terminal de forma hexagonal, en la
cual pueden estar implantadas púas,
fibras caudales o ambas
La cauda del fago es el órgano de
adsorción para aquellos que lo poseen;
así mismo, sirve como jeringa por medio
de la cual el ADN es inyectado en la
célula.
Los fagos están constituidos por proteína y
una clase de acido nucleico.
La mayoría de los fagos contienen: acido
nucleico de tipo ADN, sin embargo otros
contienen ARN.
Los ácidos nucleicos de los fagos constituyen
el principio infeccioso
Las proteínas que forman la cabeza, el tallo
central, la vaina y las fibras de
la cauda son diferentes entre si en cada caso,
la estructura parece ser
resultado de la repetición de las subunidades
proteicas.
Los bacteriófagos son sensibles a la acción de
la mayoría de los agentes físicos
como el calor, desecación, las radiaciones,
pero son resistentes a la mayoría de
los antibióticos.
Los fagos inactivados por acción de las
radiaciones ultravioleta, no producen lisis
de la bacteria, pero conservan su capacidad de
fijarse a la bacteria, ocasionando
su muerte
Los fagos actúan de dos
maneras diferentes
sobre las bacterias:
ciclo litico y productivo
ciclo lisogenico o reductivo
Los fagos se adsorben a la
superficie de la bacteria, inyectan
su acido nucleico, se multiplican
en el citoplasma y lisan la
bacteria infectada liberando
nuevos virus
Se denominan virulentos o
vegetativos.
La multiplicación de los fagos
líticos dentro la bacteria es
análogo al de los virus animales
pero ocurre mas rápidamente.
El fago no lisa a la bacteria, sino que se
integra a su cromosoma y se replica
sincrónicamente con ella.
El bacteriófago se denomina
temperado, atenuado o moderado y
cuando esta integrado al genoma de la
bacteria se llama profago.
La bacteria que contiene al profago se
denomina bacteria lisógena.
El virus integrado o profago no es
infeccioso y queda en estado latente
durante generaciones.
La lisis de una bacteria sensible por un
fago virulento se produce en 5 fases:
I. Adsorción
o adherencia
II. Penetración
e inyección
III. Multiplicación-Fase
de eclipse
IV. Multiplicación-Fase
de maduración
V. Lisis y liberación del
nuevo fago
Es el proceso de fijación del virus en
la superficie de la bacteria que se
realiza mediante la intervención de
los siguientes factores:
a) Receptores en la pared de la bacteria, son
substancias especificas para cada fago, de
naturaleza lipoproteica, polisacaridicas o
ambas.
b) La placa terminal o basal del fago.
c) Presencia de cofactores de adsorción: iones
de calcio, magnesio y aminoácidos
d) La adsorción depende de la concentración
relativa de bacterias y fagos en el medio.
Una lisozima fágica, localizada
en la cola del virus,
despolimeriza el péptidoglicán
de la pared celular de la
bacteria, lo que disminuye su
rigidez en el punto de fijación
del fago, creando una verdadera
microperforación
A través de esta
microperforación se inyecta el
ADN fágico dentro el citoplasma
de la célula bacteriana, como
consecuencia de la contracción
de su vaina.
En la superficie de la bacteria,
las envolturas proteicas
aparecen vacías, fijas a la
bacteria o libres.
Así pues la cápside no
desempeña papel en el ciclo de
la infección, pero es el elemento
protector y el aparato inyector
de ADN.
Esta fase se
caracteriza por la
interrupción de los
procesos metabólicos
de la bacteria por
acción enzimática del
fago.
En resumen, toda la
célula bacteriana, sin
ADN propio se
encuentra
“trabajando” para el
virus.
Fase en la que hacia los 12 minutos se
produce la combinación irreversible del
acido nucleico del fago con una
cubierta proteica formando la partícula
viral completa.
Se realiza como consecuencia de la ruptura de
la pared celular
bacteriana atacada por una lisozima fágica,
sintetizada en la
fase tardía.
Si los fagos maduros encuentran nuevas
bacterias sensibles, el
ciclo productivo comienza de nuevo, se trata
por tanto de una
verdadera enfermedad infecciosa de las
bacterias.
VI. Caracteres de la
lisis bacteriofágica
En los medios de cultivo
líquidos se manifiesta por el
aclaramiento de la turbidez
del medio o la aparición de
las llamadas placas de lisis,
producida por un solo fago
Para que se dé el ciclo lítico es necesario:
• Que el fago sea virulento
• Que en la pared bacteriana existan
receptores específicos.
• Que la bacteria se encuentre en fase de
multiplicación.
En el ciclo lisogénico se observan las
siguientes etapas:
Absorcion
penetracion(ambas iguales al ciclo litico)
integracion
Propiedades del sistema lisógeno
Inmunidad
Lisis espontánea
Inducción
Fenómeno de
transferencia genética
Relación entre fagos y
bacteriocinas
Las bacterias lisógenas son inmunes a la
infección por el tipo de fago que la célula
porta como profago, este hecho se debe a la
aparición de un represor en el citoplasma
bacteriano, que inhibe la multiplicación del
fago
El represor también bloquea el
desprendimiento del profago
En uno de cada 1000 a 10 000 células
lisogeneizadas, es interrumpida la síntesis del
represor, o esta se hace a niveles muy bajos, y
como consecuencia son expresados los genes
del fago
El profago es separado del cromosoma de la
bacteria y los genes fágicos inician un ciclo
lítico, que conducirá a la lisis de la bacteria
huésped
Ciertos agentes físicos o químicos son
capaces de aumentar la probabilidad de
cambio del profago a fago vegetativo; este
proceso se conoce con el nombre de
inducción, y la bacteria como inductible
Agentes inductores son: las radiaciones
ultravioletas, rayos x, rayos gamma, ácido
ascórbico, agua oxigenada
Las bacterias lisógenas pueden presentar
propiedades diferentes de la bacteria original
de la que derivan, como consecuencia de
modificaciones de su genoma, que pueden ser
debidas exclusivamente a la presencia del
profago bacteriano que se comporta como un
nuevo gen bacteriano
Este fenómeno se denomina fagoconversión , o
pueden ser una consecuencia de la presencia
de genes de otra bacteria transportados por
el fago, fenómeno conocido como transducción.
En el momento actual se considera que las
bacteriocinas son producidas por la bacteria
como consecuencia de plásmidos o
bacteriófagos integrados en el cromosoma
bacteriano
se presentan en 3 formas
caracteristicas del ciclo lisogenico
Necesidad de la infección por un fago
atenuado o atemperado.
Integración en el cromosoma bacteriano del
ADN fágico, con su transmisión a la
descendencia.
La bacteria lisogeneizada es inmune a los fagos
homólogos
La aparición de fagos libres en un cultivo,
puede ser incrementada mediante un proceso
de inducción.
La lisogenia, el mantenimiento del estado
lisógeno y la inmunidad a la reinfección esta
ligada a una proteína represora, cuya
información es vehiculada por el ADN vírico.
La integración de un profago puede dar a la
bacteria características que antes no tenia,
fenómeno denominado conversión lisógena
Los fagos pueden intervenir en los fenómenos
de transducción genética