Microbiología

Bacteriófagos

El fago P22 es un virus bacteriófago lisogénico, cuyo material genético es una doble cadena linear de ADN. Infecta a Salmonellauniéndose al antígeno O, que es parte de los lipopolisacáridos de la membrana externa. Después de la infección, el ADN de P22 se circulariza por recombinación entre las redundancias terminales a cada extremo del ADN del fago.

Durante el ciclo lítico su genoma se replica muchas veces mediante una replicación theta inicialmente, luego se replica mediante círculo rodante. Este segundo tipo de replicación genera largos concatémeros de ADN de doble cadena, que son introducidos en la cabeza del virus mediante el siguiente mecanismo: el ensamblaje se inicia en una secuencia específica del ADN, llamada sitio pac, después, una nucleasa corta el concatémero cada 48 kbp. Su genoma es de 44kbp, por lo que las otras 4kbp son las redundancias terminales de los extremos. Cuando la célula se lisa, se liberan 50-100 nuevos fagos.Este virus puede generar procesos de transducción generalizada.

En realidad, cuando se ensambla el virus, los enzimas encargados de reconocer el sitio pac de su genoma también pueden reconocer, aunque con mucha menos frecuencia, otros sitios pac presentes en el genoma de Salmonella. Se crea una competición y en ocasiones se empaqueta en la cápside fragmentos del genoma de Salmonella. De esta forma cuando esta partícula infecta a otra bacteria, le inyecta el genoma de la anterior, pudiendo incorporarse al genoma de la célula huésped.

Información sobre el bacteriófago P22

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Autor de esta página es Sherwood Casjens ( sherwood.casjens@path.utah.edu )

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Historia, la fama, la fortuna y de una demanda inicial de bacteriófago P22 a la fama, en 1952, fue que era la primera fago demostrado ser capaz de realizar la transducción generalizada ( 1 , 2 ) ( definición ). Ahora se sabe que durante el montaje de la progenie partículas de ADN huésped es "incorrectamente" reconocida para el embalaje por el gen P22 3 proteína de aproximadamente el 2% del tiempo ( 3 ); cada una de las partículas de transducción así formado contiene un fragmento contiguo de ADN del huésped sobre 43,5 kpb de largo, que se puede inyectar en una bacteria susceptible al igual que el cromosoma del fago es de viriones normales. P22 por lo tanto se puede utilizar en el laboratorio para mover genes de una bacteria a otra, y así es de importancia práctica en el estudio de Salmonella typhimurium genética ( 2 ). Parece probable que este proceso también está activo en la transferencia horizontal de genes entre las bacterias, especialmente entre los filos estrechamente relacionados. Aunque el trabajo con el fago lambda fue duro en sus talones, Peter Lobban utiliza P22 como el ADN primero fago vector de clonación ( 4). Morfología y clasificación de P22 es un templado fago dsDNA, y es un fago "lamboidea" en que lleva el control de regiones de expresión génica y principios de los operones similares a las del fago lambda. Sin embargo, los genes que codifican las proteínas que construyen el virión son bastante diferentes de las de lambda. El icosaédrica (T = 7; 5 , 6 ) la cabeza virión es aproximadamente 60 nm de diámetro, y tiene una cola muy corta. Este virión morfología pone en lo formal Podoviridae grupo. Familiares Familiares con similares patrones de transcripción genómica y ciclos de vida incluyen lambda y todos los otros fagos lambdoid; parientes con la morfología del virión de cola corta similar y homología del ADN en los genes de las proteínas del virión incluyen fagos L, epsilon34 y otros.Muchos Podoviridae , por ejemplo fagos T7 y phi29, tienen muy poca o ninguna similitud de ADN con P22, aunque sus morfologías viriones son similares. Los anfitriones y cultivo de este fago La historia exacta del aislamiento original de P22 es, por desgracia perdió en noche de los tiempos, pero sí sabemos que fue aislado originalmente después de la inducción en aproximadamente 1952 de un Salmonella typhimurium lisógeno que era de Suecia o Chile. Sólo se sabe para infectar cepas "lisas" de Salmonella typhimurium , es decir, aquellos que tienen el polisacárido O-antígeno en su superficie. Para comenzar una infección, P22 viriones se unen a la antígeno-O. Proteína de la fibra La cola del virión (aka, placa de base, Tailspike o gen de proteína 9) ha endorhamnosidase actividad que escinde la cadena O-antígeno ( 7 ). Puede ser que esta unión y escisión del O-antígeno permite el virión a la madriguera su camino a la superficie de la membrana externa de las bacterias (aunque tal "madriguera" por P22 no se  ha demostrado directamente).

Genómica § P22 tiene un cromosoma lineal dsDNA dentro de su virión que es de aproximadamente 43.500 pb de longitud y tiene extremos romos, y tiene un mapa genético circular. Sin embargo, su secuencia de nucleótidos "tipo salvaje" es 41.725 pb (véase más adelante). La secuencia completa del genoma es (número de acceso AF217253) en línea disponible.El estudio de P22 se ha centrado naturalmente en aquellos aspectos de su ciclo de vida que son diferentes de lambda. Estas áreas son, en parte, el mecanismo por el cual circularizes su ADN a la infección y la forma en que los paquetes de su ADN en viriones. § El cromosoma virión se envasa de una concatemer de la secuencia que resulta de laminación en la replicación del ADN círculo.Lleva una duplicación directa de alrededor de 4% de la secuencia de ADN en sus dos extremos porque el interior de la cabeza del fago tiene más espacio que se llena por 100% de la secuencia ( 8 ). Esto se llama "embalaje cabeza llena" en que el ADN de la concatemer está "relleno" en la cabeza hasta que esté lleno ( 9 , 10 ), en lugar de poner exactamente una copia de la secuencia en el virión. ADN virión P22 § lineal debe ser circularizó después de la inyección por un evento de recombinación homóloga entre las repeticiones directas en los dos extremos del cromosoma. La maquinaria que hace esto puede ser el anfitrión recproductos génicos, pero P22 también lleva genes de función de recombinación que actúan en ausencia de las enzimas del huésped para llevar a cabo la circularización ( 11 ). Es este círculo, que contiene exactamente una copia de la secuencia de nucleótidos P22, que es el sustrato para la expresión génica y la replicación del ADN. Asamblea vía igual que otros virus dsDNA grandes, P22 construye una proteína "procapsid" ( 5 , 12 , 13 ) la estructura primero y luego coloca el cromosoma de ADN dentro de este contenedor preformado. Una característica notable y bien estudiado de montaje procapsid P22 es que se requiere una "proteína de andamiaje" para la construcción de la procapsid.Acerca de 250 moléculas de esta proteína andamio están presentes en el procapsid, pero aproximadamente en el momento de ADN entra en la estructura, todas las hojas andamio de proteínas (13 , 14 ). Esta proteína andamio liberado no está dañado, y puede volver a montar con la proteína de la cubierta nueva síntesis para hacer más procapsids. En una infección de laboratorio una molécula promedio andamio de proteínas participa en unos cinco rondas de ensamblaje procapsid. Por lo tanto, actúa catalíticamente y fue una de las primeras proteínas que se encontró para mediar el ensamblaje de otras proteínas (la proteína de cubierta de fago en este caso) sin llegar a ser parte de la estructura acabada. La acción de un andamio de proteínas en asamblea procapsid ha resultado ser bastante general en la asamblea de grandes cápsides de virus icosaédricos (incluidos los herpesvirus de eucariotas), pero en algunos casos el andamio se elimina proteolíticamente en lugar de ser reciclada.Además, el andamio de proteínas P22 reprime su propia síntesis cuando no se ensambla en procapsids; este es uno de los únicos ejemplos conocidos de una proteína estructural del virión del fago cuya síntesis es modulada por el proceso de montaje ( 15 ).