Virus: Ciclos lisogénicos y líticos de bacteriófagos

Rodrigo Ricardo Publicado el 11 septiembre, 2020 7 minutos y 13 segundos de lectura

Los virus no viven

Cada año, alrededor de la época en que las hojas comienzan a tornarse de colores brillantes de oro y rojo, se le recuerda que debe tomar una bufanda, beber un poco de sidra de manzana caliente y vacunarse contra la gripe. Se acerca la temporada de invierno y, con ella, aumentan las posibilidades de contraer el virus de la gripe. Hay cosas maravillosas sobre el invierno, pero la gripe no es una de ellas.

Los virus no solo afectan a los humanos, sino también a las plantas, los animales e incluso las bacterias.
Tipos de virus

Todos estamos familiarizados con los virus como algo que nos enferma. Innumerables virus nos rodean. Infectan no solo a los seres humanos sino también a otros organismos, como animales, plantas y bacterias. No todos causan la gripe y la mayoría de ellos no se pueden tratar ni vacunar contra ellos.

Entonces, ¿qué es exactamente un virus? Un virus es una partícula parasitaria acelular que consta de proteína y ácido nucleico. «Acelular» se refiere al hecho de que los virus no están hechos de células. No pueden reproducirse por sí mismos. No pueden transportar sustancias dentro y fuera de las membranas. No pueden metabolizar ningún tipo de alimento. ¿Qué pueden hacer los virus? Los virus no pueden hacer nada por sí mismos, excepto invadir una célula huésped. Por sí mismos, no exhiben características de seres vivos. Por todas estas razones, a diferencia de los huéspedes que infectan, los virus no están vivos.

Bacteriófago

Existe una gran diversidad de virus y qué hosts pueden infectar. Un bacteriófagoes un virus que infecta a las bacterias. Los bacteriófagos reciben el apodo de «fagos» para abreviar. Aunque es cierto que un bacteriófago realmente no puede contagiar a una bacteria con la gripe, los bacteriófagos comparten algunas características similares con los tipos de virus que habitualmente evitamos. Sin embargo, todos los virus también son específicos del host. Los bacteriófagos infectarán una cepa o especie específica de bacterias, pero no infectarán a ningún otro organismo. No te infectarán ni podrán contagiarte. Esta es una de las razones por las que los bacteriófagos son un área tan popular de la investigación actual. En la creciente epidemia de bacterias resistentes a los antibióticos, el bacteriófago podría potencialmente usarse como un nuevo tipo de tratamiento para las infecciones bacterianas. Estos virus pueden reconocer y matar infecciones bacterianas humanas sin destruir nuestras propias células.

Todos los virus están rodeados por una cápside o envoltura viral compuesta de proteínas. Esta cápside puede estar compuesta de diferentes tipos de proteínas y puede tener diferentes formas, aumentando la variedad de estos virus. Todos los virus se dirigen a una cepa o especie específica de bacterias y no infectarán a otras especies. Las proteínas en una cápside viral reconocerán proteínas o carbohidratos específicos en la superficie de la pared de la célula huésped bacteriana que puede infectar. Todos los virus también contienen ácido nucleico dentro de esta cápside. Este ácido nucleico puede ser ADN o ARN bicatenario o monocatenario.

Los virus no pueden replicarse por sí mismos y adherirse a la pared celular bacteriana de un huésped.
Bacteriófago

A diferencia de la mayoría de los otros virus, los bacteriófagos tienen fibras especiales en la cola que ayudan a inyectar el ácido nucleico viral en la célula bacteriana como una jeringa. Debido a que un virus no puede replicarse por sí solo, requiere un anfitrión. Un bacteriófago reconoce a un huésped específico y se adhiere a la pared celular bacteriana. Las proteínas o los carbohidratos en el exterior de las bacterias sirven como marcadores para que los bacteriófagos reconozcan y se unan a sus objetivos. A continuación, utilizando las fibras de la cola, inyecta su ácido nucleico en el huésped bacteriano. En este punto, el virus puede entrar en uno de dos ciclos posibles.

El ciclo lítico

El primero es el ciclo lítico.. En el ciclo lítico, el bacteriófago se replicará y hará que la célula bacteriana explote o se lisie para liberar el fago recién ensamblado. Después de inyectar su ácido nucleico en una bacteria, un fago dirigirá la degradación del ADN del huésped. De esta forma, puede garantizar que su propio ácido nucleico sea el único conjunto de instrucciones en la célula huésped. Todos los recursos de la célula pueden entonces dirigirse a producir más virus, no a producir más bacterias. En el siguiente paso, el bacteriófago se hará cargo por completo de la maquinaria celular para replicar su ácido nucleico, transcribir ARN viral y traducir proteínas virales. Estas nuevas copias de ácido nucleico y proteínas virales se ensamblarán en un nuevo bacteriófago dentro de la célula.

Los pasos del ciclo lítico
ciclo lítico del virus

Puede que un bacteriófago no esté vivo, pero su éxito como parásito se ha basado en algunas cualidades muy similares a la vida. Cuando se adhiere a la célula e inyecta su ácido nucleico, algunos bacteriófagos deben tomar una decisión. ¿Debería replicarse y lisar la célula o quedarse por un tiempo? En el ciclo lítico, la célula huésped muere obviamente y los virus deben encontrar nuevos huéspedes. Este podría ser el mejor curso de acción si el huésped bacteriano está bajo algún tipo de estrés. Sin embargo, si un huésped bacteriano está prosperando, un virus podría decidir «mudarse». ¿Y por qué no? Imagine que tiene un amigo que es un excelente anfitrión, que le brinda buena comida, compañía, entretenimiento y un lugar para dormir. ¡Es posible que tampoco quieras irte!

La etapa lisogénica

Cuando una célula bacteriana huésped replica su ADN, replica el virus y lo transmite a nuevas células.
Profago

Si un huésped bacteriano está creciendo y dividiéndose, esto también le da al virus la oportunidad de crecer y dividirse dentro de la célula. Aquí, el bacteriófago se adheriría a su huésped, inyectaría su ácido nucleico y luego entraría en el ciclo lisogénico . En el ciclo lisogénico, el ácido nucleico del fago se integrará en el genoma bacteriano. El término ‘genico’ en ‘lisogénico’ puede recordarle que los genes del fago se incorporan a los genes bacterianos, un paso que no ocurre en el ciclo lítico. El profagoes el ADN del fago que se integra en el ADN bacteriano. Cada vez que la célula bacteriana replica su ADN y se divide en dos nuevas células, también replicará la información genética viral y la transmitirá a nuevas células. El virus ha infectado dos hosts sin ningún esfuerzo adicional. Esto seguirá sucediendo a lo largo de varias generaciones hasta que el huésped bacteriano deje de ser hospitalario. En este punto, algunos bacteriófagos se activan para ingresar al ciclo lítico.

Resumen de la lección

En resumen, hemos aprendido que los virus son partículas parasitarias inanimadas hechas de ácido nucleico rodeadas por una cápside hecha de proteína. Los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias. Después de reconocer y unirse a un huésped específico, los bacteriófagos pueden replicarse mediante el ciclo lítico o el ciclo lisogénico. En el ciclo lítico , los bacteriófagos degradan el ADN bacteriano y utilizan los recursos bacterianos para reproducirse, y finalmente lisan la célula para liberar bacteriófagos recién ensamblados. En el ciclo lisogénico , el ácido nucleico del bacteriófago se integra en el genoma bacteriano. Este profago, o ADN del fago insertado en el ADN bacteriano, luego se replica con el ADN bacteriano y se transmite a las células en división. El bacteriófago permanecerá inactivo en el ciclo lisogénico a menos que se active para entrar en el ciclo lítico, posiblemente al sentir que la célula bacteriana está estresada y ya no es el mejor huésped.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder:

  • Definir y describir las características de los bacteriófagos.
  • Explicar los pasos de los ciclos lítico y lisogénico.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador