Profago es el nombre que se le da al ADN del fago de los bacteriófagos templados cuando está presente en la célula huésped bacteriana. Los bacteriófagos fueron descubiertos por Félix Hubert d'Hérelle en 1917. Son virus que se han adaptado a especificidades bacterias fotosintéticas. Investigaciones posteriores distinguieron entre el fago lítico con alta virulencia y el fago templado con profago silencioso y ciclo lisogénico.
¿Qué son los profagos?
El profago del bacteriófago templado puede estar presente como un plásmido en la célula huésped o integrado en el ADN bacteriano. Para ello, el fago templado debe adoptar el ciclo lisogénico tras la inyección del ADN del fago. Se hace una distinción entre el ciclo lítico y el ciclo lisogénico. Mientras que el ciclo lítico provoca una rápida replicación y posterior lisis de la célula huésped después de la inyección del material genético, en el ciclo lisogénico, los genes represores del fago se inyectan en la célula huésped para suprimir el ciclo lítico, es decir, la rápida disolución del célula. El fago templado puede cambiar entre ciclos lítico y lisogénico dependiendo de las condiciones ambientales. condición regalo. El ciclo lítico se refiere al enfoque convencional de los genes del fago dentro de la célula huésped. Hay una rápida replicación dentro de la célula huésped después de la inyección del ADN viral. Después de la cápside y la fibra de la cola. proteínas se han replicado además del ADN viral y se han ensamblado numerosas partículas virales nuevas a partir de las partes individuales, la pared celular de la célula huésped se desintegra por lisozima. La disolución de la pared celular libera los nuevos fagos y ahora pueden inyectar su ADN en más células bacterianas. Este proceso se completa en aproximadamente una hora. Debido a la gran cantidad de nuevas partículas virales, este proceso se denomina "forma virulenta". Dado que la pared de la célula huésped es destruida por lisozima, se utiliza el término "ciclo lítico". En el fago templado, la replicación rápida y la subsiguiente lisis de la célula huésped no necesariamente tienen lugar. Dependiendo de existente factores ambientales, el fago templado puede alternar entre ciclos lítico y lisogénico. El ciclo lítico puede suprimirse mediante la inyección de genes represores y el ciclo lisogénico puede comenzar indefinidamente. En el ciclo lisogénico, el material genético del fago se inserta en el material genético del germen y puede persistir aquí por un tiempo indefinido. El material genético inyectado se denomina "todavía" y se define como "profago". El profago puede residir como plásmido en el citoplasma de la célula huésped o integrarse en el material genético de la bacteria. La integración del material genético viral requiere un alto grado de especialización. El material genético de los fagos templados solo se puede unir a posiciones específicas del ADN bacteriano. Por el contrario, el material genético de las cepas de fagos templados individuales siempre se puede identificar en las mismas posiciones del genoma bacteriano. Debido a la adaptación exitosa, los profagos se convierten en beneficiarios de la división celular bacteriana. Durante el proceso de división de la mitosis de la célula huésped, se transmite el genoma viral. Transmisión adicional a otros bacterias fotosintéticas puede ocurrir por conjugación. Por tanto, los profagos pueden propagarse a través de cepas bacterianas enteras por diversas vías de transmisión. Las influencias ambientales, como la luz ultravioleta o ciertos productos químicos, pueden hacer que el profago vuelva al ciclo lítico y busque una replicación agresiva. Además, el profago también aprovecha los procesos de transcripción de la célula huésped: los genes represores inyectados del fago son reconocidos como daño del ADN por ciertos enzimas CRISPR-Cas de la bacteria y degradado. La degradación de los genes represores tiene un efecto autodestructivo dentro de la célula huésped. El ciclo lítico ya no puede ser suprimido y el profago cambia del estado lisogénico a la replicación agresiva, que termina con la posterior disolución de la pared celular bacteriana.
Ocurrencia, distribución y propiedades
Los fagos son altamente especializados virus que se han adaptado a cepas bacterianas individuales. Por lo tanto, no todos los bacteriófagos pueden acceder a todas las bacterias. La propagación sin la célula huésped específica no es posible para el bacteriófago. La fuerte especialización lleva al hecho de que los bacteriófagos se encuentran en el mismo terreno que sus células huésped. Lo mismo es cierto en un grado aún mayor para los profagos, dado que los profagos no son convencionales virus y simplemente se presentan como material genético viral dentro del organismo huésped, no se pueden encontrar fuera de las células asignadas, aunque sólo sea por definición. Además, cabe mencionar que los bacteriófagos tienen un número de (10 elevado a 30) en agua de mar solo, y por lo tanto hay más fagos que organismos vivos en todo el planeta. Esto contrasta con un número cada vez más pequeño de diecinueve bacteriófagos investigados oficialmente, lo que dificulta hacer una declaración precisa sobre su aparición.
Importancia y función
Fago terapia forestal fue desarrollado en la década de 1920 y todavía se utiliza con éxito en Europa del Este para combatir varios enfermedades infecciosas. Las ventajas del fago terapia forestal son obvios: los bacteriófagos dañan solo cepas individuales de bacterias fotosintéticas mientras antibióticos tener un efecto dañino general sobre las bacterias del cuerpo. El descubrimiento de penicilina en la década de 1940 llevó a antibiótico uso en Occidente y, como resultado, el cese de la investigación de fagos. La posterior acumulación de numerosos antibiótico las resistencias, a su vez, provocaron un mayor interés por los bacteriófagos en la década de 1990. Sin embargo, el foco del fago terapia forestal se encuentra en bacteriófagos con virulencia agresiva y ciclo exclusivamente lítico, mientras que los bacteriófagos templados y profagos han jugado solo un papel menor hasta la fecha.
Enfermedades y dolencias
Cosas patógenos sólo pueden establecer su virulencia a través de la simbiosis con profagos. Clostridium botulinum puede producir el temido toxina botulínica sólo con la ayuda del ADN del fago integrado. Estreptococo pyogenes solo puede causar escarlata fiebre en combinación con ADN profago. Vibrio cholerae produce cólera sólo a través de profagos especiales. Esto también muestra la importancia de los fagos para la medicina humana. Cepas bacterianas enteras podrían perder su potencial patógeno si los profagos responsables pudieran eliminarse específicamente.
