Ana María Aguirre - Siphoviridae (enfásis en lambda) Flashcards
Material genético
Tiene ADN bicatenario con un tamaño de 48.503 pb (pares de bases); su material genético está empaquetado como un filamento de tamaño uniario y no está permutado.
Su genoma incluye 70 genes, tiene extremos cohesivos con un largo de 12 núcleotidos.
Durante la replicación el ADN se circulariza y se integra o integra en el ADN del húesped.
Referencias:
RW, H. (2011). Siphoviridae | ICTV (C. SR & L. R, Eds.). Ictv.global; ICTV. https://ictv.global/report_9th/dsDNA/Siphoviridae
Imagen de: https://www.reddit.com/r/biology/comments/7cxy0w/high_res_image_of_the_lambda_bacteriophage/?rdt=65074
Morfología
Tiene una morfología binaria.
Este tipo de morfología es la composición de una cápside (en este caso icosaédrica) unida a una cola larga no contráctil. Al final de esta se encuentran unas fibras (en Siphoviridae estas son mucho más pequeñas) y finalmente en la punta se encuentran las proteínas de reconocimiento de la membrana.
No tiene lipidos ni carbohidratos, pero tiene 14 proteínas estructurales y 415 copias de cada una de las proteínas de la capside.
Referencias:
Calendar, R. (2006c). The Bacteriophages. In Google Books. Oxford University Press, USA. https://books.google.com.co/books?id=hYcRDAAAQBAJ&pg=PA22&hl=es&source=gbs_selected_pages&cad=1#v=onepage&q&f=false
Nicho ecológico (hospederos)
El fago lambda es específico de E. coli, por lo tanto en cuanto a su nicho ecológico este estará en donde esta bacteria se encuentre.
Escherichia coli es una bacteria anaerobia, la cual se encuentra en los intestinos de los seres humanos y de las personas. Generalmente esta no es patógena de humanos, no obstante, existen otras cepas de E. coli que sí pueden ser patógenas y causan distintas enfermedades como la de crohn y otras.
Referencias:
1. E.coli - Síntomas y causas - Mayo Clinic. (2022, October 1). Www.mayoclinic.org. https://www.mayoclinic.org/es/diseases-conditions/e-coli/symptoms-causes/syc-20372058
Enfermedades asociadas
Al ser un bacteriofago no se encuentra directamente asociado como el causante de alguna enfermedad en específico, tan solo se encuentra relacionado a las bacterias a las cuales está dirigido (E. coli, S. aureus, B. subtilis, etc).
Referencias:
Calendar, R. (2006b). The Bacteriophages. In Google Books. Oxford University Press, USA. https://books.google.com.co/books?hl=es&lr=&id=hYcRDAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA8&dq=Siphoviridae+%CE%BB+niche&ots=utl1sqgZxI&sig=feBKj-V0iq5RrhNbrthr8tFjnYc&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
Datos interesantes
Durante la replicación del ADN este tipo de fagos hace uso de dos genes diferentes (cl y cro) de los cuales uno de ellos se expresa dependiendo del tipo de ciclo que vaya a producir en la bacteria.
En el ciclo lisogénico el gen cig se activa y el cro se desactiva para permitir que se pueda llevar a cabo todo el ciclo.
En el ciclo lítico el gen cro se activa y el cl se desactiva.
Referencias:
Lambda Phage Genome | lambda repressor | Cro protein | Lytic cycle | lysogeny | bacteriophage. (2021). Www.youtube.com; qASh education. https://youtu.be/7aGjrnllsOI?si=S-3ZyWkBkXIhPIFr
dsADN
Esta abreviatura en este caso corresponde a un virus que tiene ADN bicatenario.
Referencias:
9.11H: Virus de ADN bicatenario- Adenovirus. (2022, October 29). LibreTexts Español. https://espanol.libretexts.org/Biologia/Microbiolog%C3%ADa/Libro%3A_Microbiolog%C3%ADa_(Sin_l%C3%ADmites)/9%3A_Virus/9._11%3A_Virus_de_ADN_en_eucariotas/9.11H%3A_Virus_de_ADN_bicatenario-_Adenovirus
ADN bicatenario
Material genético compuesto por una doble cadena y se replica a través de una ADN polimerasa.
Referencias:
Dimmock, N., Easton, A., & Leppard, K. (2007). Introduction to Modern Virology. In Google Books. John Wiley & Sons. https://books.google.com.co/books?id=rmBXvWDaKpIC&redir_esc=y
Capsómero
Subunidad de la cabeza del fago o cápside. Se forma de proteínas y son necesarias para que esta “cabeza” se pueda formar de manera correcta con todas sus partes internas y externas. Contiene ADN.
Referencias:
Capsómero - EcuRed. (2024). Ecured.cu. https://www.ecured.cu/Caps%C3%B3mero
T = 7
Corresponde a una proteína de la cápside icosaédrica.
Referencias:
T=7 icosahedral capsid protein ~ ViralZone. (n.d.). Viralzone.expasy.org. https://viralzone.expasy.org/804
ADN no permutado
o ADN no codificante son porciones del genoma que no codifican aminoácidos.
algunos de estas porciones actúan como reguladores de la expresión genética, otros no se sabe a ciencia
cierta.
Referencias:
ADN no codificante | NHGRI. (2024, April 29). Genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/ADN-no-codificante
Pregunta Juan Esteban Soto:
Hola Ana María, mencionas que puede afectar a un ser humano que esté inmunodeprimido,¿De qué forma lo hace y cómo se llama la enfermedad que genera, o lo afecta al atacar su microbiota intestinal?
Hola Juan, en este caso este fago no puede afectar como tal a una persona, pues no es el causante de ninguna enfermedad. En realidad, quien es causante de estos síntomas es la bacteria a la que se relaciona, en este caso E. coli.
Esta bacteria Gram negativa, en cuanto a la forma en la que actúa en el intestino del huesped en los humanos, puede afectar tanto personas sanas, no obstante, se suele ver también en mayor medida en personas inmunodeprimidas, ya que su sistema inmune no es tan eficaz.
De igual forma, no todas las cepas de E. coli van a ser patógenas, solo hay unas que causan estos sintomas dentro del ser humano; la razón de que estas sí presenten genes virulentos es por la transferencia horizontal de genes, que les permiten permanecer más tiempo en el hospedero. A su vez, esta bacteria combina las principales características de diferentes patotipos, que acaban por generar un patógeno más virulento.
En cuanto a la enfermedad como tal, una de las cepas patogénicas es la AIEC (E. coli invasiva adherente), esta al estar dentro de la persona se adhiere principalmente a las células epiteliales intestinales, estándo presente en la enfermedad de Crohn (esta se cree que es causada por multiples factores como; el ambiente, la microbiota intestinal, la genética y los patógenos entéricos).
Centrándome en esta cepa en específico, ella no solo se adhiere a las células, esta bacteria las invade por medio de la polimerización de la actina; de igual forma esta clase de E. coli tiene la habilidad de sobrevivir a los macrófagos y a su vez se replica dentro de ellos sin necesidad de inducir muerte celular.
En este caso los macrófagos son un factor esencial para la infección por AIEC, ya que estos en el intestino impiden que por medio de fagocitosis multiples bacterias entren a la membrana de este, sin embargo, en ciertas personas los macrófagos no pueden regular este proceso y permiten que AIEC entre, como en el caso de los pacientes con Crohn (esto incluye inmunodeprimidos, ya que en este caso el sistema inmune no funciona de forma adecuada y desemboca en la infección por distintos patógenos e incluso hongos).
AIEC también tiene una gran prevalencia en aquellos que padecen de enfermedades inflamatorias del colón con anterioridad, ya que le es mucho más fácil invadir la mucosa.
Referencias:
1. Gomes, T. A. T., Elias, W. P., Scaletsky, I. C. A., Guth, B. E. C., Rodrigues, J. F., Piazza, R. M. F., Ferreira, L. C. S., & Martinez, M. B. (2016). Diarrheagenic Escherichia coli. Brazilian Journal of Microbiology, 47(1), 3–30. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2016.10.015
2. Palmela, C., Chevarin, C., Xu, Z., Torres, J., Sevrin, G., Hirten, R., Barnich, N., Ng, S. C., & Colombel, J.-F. (2018). Adherent-invasive Escherichia coli in inflammatory bowel disease. Gut, 67(3), 574–587. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2017-314903
Sebastian Medina - hola Ana, mi pregunta esta relacionada con el ciclo lisogénico y lítico, ¿ que depende de que se active el gen cl o el gen cro? en otras palabras, el virus puede controlar eso? ya que de cierta forma el ciclo lisogénico no favorece la formación de nuevos bacteriófagos.
Hola Sebastián, en cuanto a la activación de los genes, es un proceso totalmente catalizado por un “interruptor genético”. En este caso como tal no he encontrado algo que directamente mencione que sea un proceso controlado por el virus, no obstante, se menciona que el interruptor se activa de acuerdo al ciclo elegido a realizar, por lo que de alguna forma puedo interpretar que el fago forma parte del proceso de selección en el tipo de proceso a llevar a cabo.
En este, gracias a esta catálisis por el interruptor genético, se produce la activación de los distintos genes cl y cro, que más tarde codificarán las proteínas que actúan dentro de los distintos ciclos. Por esta razón cuando se está dando un proceso lisogénico (que unvolucra al gen cl) los genes cro se desactivarán para que se pueda dar correctamente, funcionando de manera inversa en el caso de un ciclo litico, en el que los genes activados serán los cro.
Dentro del genoma del bacteriofago están dos secciones en las que se encuentran ambos genes, no obstante estos separan dos tramos del ADN y cuando uno de ellos se activa todo el tramo que incluye al gen específico va a funcionar; en el caso de uno lisogénico, el gen cl se ctiva y toda la parte izquierda del genoma comienza a trabajar; cuando es litico el gen cro empieza a funcionar y toda la parte derecha del genoma empieza a funcionar para producir lo necesario para que todo se lleve a acabo.
Referencias:
1. Lambda Phage Genome | lambda repressor | Cro protein | Lytic cycle | lysogeny | bacteriophage. (2021). Www.youtube.com; qASh education. https://youtu.be/7aGjrnllsOI?si=S-3ZyWkBkXIhPIFr
María Paz Romero:
¿Puedes explicar más a fondo cómo funcionan los genes específicos de los ciclos líticos y lisogénicos en el genoma?
Hola María Paz, claro que sí.
Estos genes en específico van a funcionar a través de un interruptor, quien es el responsable de activar o desactivar un gen en particular con el fin de realizar un ciclo lítico o lisogénico.
El genoma del fago lambda está formado por tres secciones: de genes de eventos tardíos y genes de eventos tempranos, que finalmente tienen otra sección al lado que vuelve a ser de eventos tardíos.
Los genes cro y cl están ubicados en la sección de eventos tempranos y cada uno codifica para una proteína distinta.
cro codifica para las proteínas de cro y cl codifica para la proteína represora lambda. Ambos genes estan flanqueados por un promotor y un operador, los cuales van a funcionar para que se de la transcripción en un sentido determinado. En el caso de cl estos (los Pl y Ol) permiten que se de la transcripción en sentido izquierdo al gen cl, quien participa en el ciclo lisogénico y en cuanto a cro estos (Pr y Or) van a hacer que esta transcripción se de hacia la derecha.
Otro dato importante es que en este proceso hay ciertos activadores para la transcripción de los genes que se encuentran presentes en el ciclo, pero es particular porque a pesar de poder realizar ambos ciclos se tienen dos activadores para el lisogénico (los C3 y C2).
Referencias:
1. Lambda Phage Genome | lambda repressor | Cro protein | Lytic cycle | lysogeny | bacteriophage. (2021). Www.youtube.com; qASh education. https://youtu.be/7aGjrnllsOI?si=S-3ZyWkBkXIhPIFr
Daniel Granados ¿Cómo ha contribuido el fago lambda, al desarrollo de la terapia génica y la biomedicina?
