Bacteriophage (virus che infetta i batteri)

Un batteriofago è un virus che infetta i batteri. I batteriofagi, scoperto per la prima volta intorno al 1915, ha svolto un ruolo unico nella biologia virale. Sono forse i virus più compresi, ma allo stesso tempo, la loro struttura può essere straordinariamente complessa. Un batteriofago è essenzialmente un virus costituito da DNA o RNA racchiuso in un guscio proteico. Il guscio proteico o il capside protegge il genoma virale. Alcuni batteriofagi, come il batteriofago T4 che infetta E.coli, hanno anche una coda proteica composta da fibre che aiutano ad attaccare il virus al suo ospite. L'uso di batteriofagi ha svolto un ruolo di primo piano nel chiarire che i virus hanno due cicli di vita primari: il ciclo litico e il ciclo lisogenico.

Si dice che i virus che uccidono la loro cellula ospite infetta siano virulenti. Il DNA in questo tipo di virus viene riprodotto attraverso il ciclo litico. In questo ciclo, il batteriofago si attacca alla parete cellulare batterica e inietta il suo DNA nell'ospite. Il DNA virale replica e dirige la costruzione e l'assemblaggio di più DNA virale e altre parti virali. Una volta assemblati, i virus di nuova produzione continuano ad aumentare di numero e si rompono o lisano la loro cellula ospite. La lisi provoca la distruzione dell'ospite. L'intero ciclo può essere completato in 20-30 minuti a seconda di una varietà di fattori come la temperatura. La riproduzione dei fagi è molto più veloce della tipica riproduzione batterica, quindi intere colonie di batteri possono essere distrutte molto rapidamente. Il

I virus temperati sono quelli che si riproducono senza uccidere la loro cellula ospite. I virus temperati si riproducono attraverso il virus ciclo lisogenico ed entra in uno stato dormiente. Nel ciclo lisogenico, il DNA virale viene inserito nel cromosoma batterico attraverso la ricombinazione genetica. Una volta inserito, il genoma virale è noto come propago. Quando il batterio ospite si riproduce, il genoma del prophage viene replicato e trasmesso a ciascuna cellula figlia batterica. Una cellula ospite che trasporta un prophage ha il potenziale per lisare, quindi viene chiamata cellula lisogenica. In condizioni di stress o altri fattori scatenanti, il prophage può passare dal ciclo lisogenico al ciclo litico per la rapida riproduzione delle particelle virali. Ciò provoca la lisi della cellula batterica. I virus che infettano gli animali possono anche riprodursi attraverso il ciclo lisogenico. Il virus dell'herpes, ad esempio, entra inizialmente nel ciclo litico dopo l'infezione e poi passa al ciclo lisogenico. Il virus entra in un periodo di latenza e può risiedere nel tessuto del sistema nervoso per mesi o anni senza diventare virulento. Una volta attivato, il virus entra nel ciclo litico e produce nuovi virus.

I batteriofagi possono anche presentare un ciclo di vita leggermente diverso dai cicli litici e lisogenici. Nel ciclo pseudolisogenico, il DNA virale non viene replicato (come nel ciclo litico) o inserito nel genoma batterico (come nel ciclo lisogenico). Questo ciclo si verifica in genere quando non ci sono abbastanza nutrienti disponibili per il supporto crescita batterica. Il genoma virale diventa noto come a preprophage che non viene replicato all'interno della cellula batterica. Una volta che i livelli di nutrienti tornano a uno stato sufficiente, il preprofago può entrare nel ciclo litico o lisogenico.