7 fatos sobre bacteriófagos

6 dias ago
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Os bacteriófagos são “comedores de bactérias”, pois são vírus que infectam e destroem as bactérias . Às vezes chamados de fagos, esses organismos microscópicos são onipresentes na natureza. Além de infectar bactérias, os bacteriófagos também infectam outros procariontes microscópicos conhecidos como archaea . Esta infecção é específica de uma espécie específica de bactéria ou archaea. Um fago que infecta E. coli, por exemplo, não infectará as bactérias do antraz. Como os bacteriófagos não infectam células humanas , eles têm sido usados ​​em terapias médicas para tratar doenças bacterianas .

Os bacteriófagos têm três tipos principais de estrutura.

Como os bacteriófagos são vírus, eles consistem em um ácido nucléico ( DNA ou RNA) contido em uma cápsula protéica ou capsídeo . Um bacteriago pode tamb ter uma cauda de protea ligada ao cside com as fibras da cauda que se prolongam a partir da cauda. As fibras da cauda ajudam o fago a se ligar ao seu hospedeiro e a cauda ajuda a injetar os genes virais no hospedeiro. Um bacteriófago pode existir como:

  1. genes virais em uma cabeça de capsídeo sem cauda
  2. genes virais em uma cabeça de capsídeo com uma cauda
  3. um capsídeo filamentoso ou em forma de bastonete com DNA circular de fita simples.

Bacteriófagos embalam seu genoma

Como os vírus ajustam seu volumoso material genético em seus capsídeos? Os bacteriófagos de RNA, vírus de plantas e vírus de animais têm um mecanismo de auto-dobramento que permite que o genoma viral se encaixe dentro do recipiente de capsídeo. Parece que apenas o genoma do RNA viral tem esse mecanismo de auto-folding. Os vírus de DNA adaptam seu genoma ao capsídeo com a ajuda de enzimas especiais conhecidas como enzimas de empacotamento.

Os bacteriófagos têm dois ciclos de vida

Os bacteriófagos são capazes de se reproduzir pelos ciclos de vida lisogênico ou lítico. O ciclo lisogênico é também conhecido como ciclo temperado porque o hospedeiro não é morto. O vírus injeta seus genes na bactéria e os genes virais são inseridos no cromossomo bacteriano . No ciclo lítico do bacteriófago , o vírus se replica dentro do hospedeiro. O host é morto quando os vírus recém-replicados se abrem ou lisam a célula hospedeira e são liberados.

Bacteriófagos transferem genes entre bactérias

Bacteriófagos ajudam a transferir genes entre bactérias por meio de recombinação genética . Este tipo de transferência genética é conhecido como transdução. A transdução pode ser realizada através do ciclo lítico ou lisogênico. No ciclo lítico, por exemplo, o fago injeta seu DNA em uma bactéria e enzimas separam o DNA bacteriano em pedaços. Os genes do fago dirigem a bactéria para produzir mais genes virais e componentes virais (capsídeos, cauda, ​​etc.). Como os novos víruscomeçar a montar, DNA bacteriano pode inadvertidamente ficar fechado dentro de um capsídeo viral. Neste caso, o fago possui DNA bacteriano em vez de DNA viral. Quando esse fago infecta outra bactéria, ele injeta o DNA da bactéria anterior na célula hospedeira. O DNA bacteriano doador pode então ser inserido no genoma da bactéria recém-infectada por recombinação. Como resultado, os genes de uma bactéria são transferidos para outra.

Bacteriófagos podem tornar as bactérias prejudiciais aos seres humanos

Os bacteriófagos desempenham um papel na doença humana, transformando algumas bactérias inofensivas em agentes da doença. Algumas espécies de bactérias, incluindo E. coli , Streptococcus pyogenes (causadoras de doenças carnívoras), Vibrio cholerae(causa cólera) e Shigella (causa disenteria) se tornam prejudiciais quando genes que produzem substâncias tóxicas são transferidas para eles via bacteriófagos. Estas bactérias são então capazes de infectar humanos e causar intoxicação alimentar e outras doenças mortais.

Bacteriófagos estão sendo usados ​​para atacar superbactérias

Os cientistas isolaram os bacteriófagos que destroem a superbactéria Clostridium difficile (C. diff) . C. diff normalmente afeta o sistema digestivo, causando diarréia e colite. Tratar este tipo de infecção com bacteriófagos proporciona uma maneira de preservar as boas bactérias do intestino e, ao mesmo tempo, destruir apenas os germes de C. diff . Os bacteriófagos são vistos como uma boa alternativa aos antibióticos . Devido ao uso excessivo de antibióticos, cepas resistentes de bactérias estão se tornando mais comuns. Bacteriófagos também estão sendo usados ​​para destruir outras superbactérias, incluindo E. coli resistente a medicamentos e MRSA .

Os bacteriófagos desempenham um papel significativo no ciclo de carbono do mundo

Os bacteriófagos são o vírus mais abundante no oceano. Os fagos conhecidos como Pelagifagos infectam e destroem as bactérias SAR11. Estas bactérias convertem moléculas de carbono dissolvido em dióxido de carbono e influenciam a quantidade de carbono atmosférico disponível. Pelagifagos desempenham um papel importante no ciclo do carbono, destruindo as bactérias SAR11, que proliferam em uma taxa alta e são muito boas em se adaptar para evitar a infecção. Pelagifagos mantêm o número de bactérias SAR11 sob controle, garantindo que não haja superabundância da produção global de dióxido de carbono.

Fontes:

  • Encyclopædia Britannica Online, sv “bacteriófago”, acessado em 07 de outubro de 2015, http://www.britannica.com/science/bacteriophage.
  • Escola Norueguesa de Ciências Veterinárias. “Os vírus podem se tornar inofensivos. E. Coli Dangerous.”ScienceDaily. ScienceDaily, 22 de abril de 2009. 
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