Fago Lambda

lambda

Os vírus são estruturas muito especiais e simples constituídas  de uma molécula de ácido nucleico envolvida por uma capa protetora. A molécula de ácido nucleico contem a informação genética do vírus, a qual será transmitida às novas gerações de partículas virais. Para se reproduzirem precisam infectar uma célula. São, portanto, parasitas celulares.

Tanto células de eucariotos como de procariotos podem ser infectadas por vírus.  Em geral as células apresentam sítios receptores específicos para determinados  vírus de sorte que a interação célula-vírus é específica. Uma célula que  permite infecção por um determinado vírus é denominada célula hospedeira.  Vírus que infectam bactérias são denominados bacteriófagos ou,  simplesmente, fagos. Aos vírus que infectam as células vegetais ou  animais referimo-nos, de um modo geral, como vírus vegetais e vírus  animais.

A capa protetora viral é constituída principalmente de proteínas

A capa protetora, denominada capsídeo, constituída de uma pequena variedade de proteínas, é específica para cada tipo de partícula viral. Em alguns exemplos conhecidos, moléculas de carboidratos e lipídeos também fazem parte do capsídeo. Na maioria das vezes, o volume interno do capsídeo, é apenas levemente superior ao volume ocupado pelo próprio ácido nucleico. Em  vírus muito simples, o capsídeo tem um único tipo de proteína, com centenas de cópias idênticas arranjadas em estrutura regular, helicoidal, em torno do ácido nucleico. Este é o caso do vírus tmvvegetal TMV, vírus do mosaico de tabaco, que é um vírus de RNA. Durante a montagem do capsídeo, as proteínas são arranjadas em volta do RNA, condensando-o, via interações RNA-proteína. No TMV, o capsídeo é um filamento de ~2.000 moléculas idênticas de proteínas arranjadas helicoidalmente em torno da molécula central de RNA fita simples, que contem, ~6000 nucleotídeos (2nm).

Life Learning Center (LLC)O bacteriófago Lambda (λ), que infecta E. coli, contem mais de um tipo de cadeia polipeptídica e apresenta um capsídeo com simetria icosaédrica (poliedro de 20 faces). O capsídeo é construído como uma concha vazia e só então o ácido nucléico (DNA dupla fita) é inserido, condensando-se conforme vai entrando. Assim, o empacotamento é posterior à construção do capsídeo ao qual se conecta uma cauda com fibras terminais utilizadas no processo de reconhecimento e infeção do hospedeiro. No capsídeo do bacteriófago λ está empacotada uma molécula de DNA dupla fita de ~50Kb codificando cerca de 50 proteínas. O DNA é inserido na cabeça vazia, que se expande durante o processo. A estrutura é estabilizada pela adição da cauda e fibras, originando a partícula madura.

  Em alguns casos, como no do HIV, um vírus animal de RNA, o aidsvirucapsídeo é  envolvido por uma membrana (vírus de envelope). A aquisição do envelope ocorre via um processo de brotamento ao nível da membrana plasmática. O envelope é constituído da bicamada lipídica e proteínas específicas da membrana plasmática da célula infectada.

Via Lítica de Desenvolvimento

Na via lítica de desenvolvimento há multiplicação das partículas virais com morte da célula hospedeira. A seqüência de eventos no ciclo lítico pode ser resumida em:

  •  adsorção do fago ao receptor presente na superfície da bactéria;
  • injeção do DNA na célula;
  • início da transcrição de genes virais;
  •  tradução dos mRNAs pela maquinaria do hospedeiro;
  • replicação e recombinação do DNA fágico;
  • montagem dos capsídeos e empacotamento do DNA ;
  • adesão de haste e fibras ao capsídeo;
  • degradação do cromossomo bacteriano ;
  • lise da célula hospedeira;
  • liberação de dezenas de partículas virais.

ciclo litico 2

Os primeiros genes a serem transcritos são os genes reguladores. A seguir são transcritos os genes que codificam enzimas envolvidas na síntese,  recombinação e modificação do DNA, levando a uma produção massiva do genoma fágico. Posteriormente são ativados genes que codificam os componentes proteicos  que participam da estrutura e montagem da partícula viral.

 Via lisogênica de desenvolvimento

Na via lisogênica de desenvolvimento o fago integra-se ao cromossomo da célula hospedeira, sem lise celular.  O bacteriófago λ é um exemplo de fago que apresenta tanto a via lítica como a lisogênica. Quando o DNA do λ está integrado ao cromossomo bacteriano a replicação autônoma do cromossomo do fago fica reprimida e o fago só se duplica a cada divisão celular da bactéria, como parte integrante do cromossomo hospedeiro. Esta forma de perpetuação do genoma do fago não implica nem na morte da célula nem na liberação de partículas virais, uma vez que a maioria dos genes virais estará reprimida.

ciclo liso

O genoma viral integrado e inativo é denominado profago. A este tipo de interação fago-hospedeiro denomina-se lisogenia e as células hospedeiras são denominadas lisogênicas. Fagos capazes de estabelecerem este tipo de interação com a célula hospedeira são denominados fagos temperados

 Fagos temperados como o bacteriófago λ podem optar pelo ciclo lítico ou lisogênico. As recombinases codificadas pelo fago são responsáveis pela integração do genoma do fago ao cromossomo bacteriano. Após integração, a expressão gênica do fago ficará quase que completamente reprimida. Na condição de profago não provocará qualquer dano à célula hospedeira.

A opção entre as vias lítica e lisogênica de desenvolvimento é governada por proteínas codificadas tanto pelo genoma do fago como da bactéria e, também, pelas condições de infecção. Dependendo do estado escolhido, lítico ou lisogênico, diferentes conjuntos de genes serão transcritos a partir do genoma viral. Uma vez que um ou outro padrão de transcrição tenha se estabelecido, ele é mantido estavelmente. O fago λ integrado poderá permanecer latente no genoma hospedeiro de E. coli por milhares de gerações celulares. Bactérias lisogênicas são imunes à infecção por outras partículas virais do mesmo tipo, ou seja, se uma bactéria lisogênica for infectada por um fago de mesmo tipo ele não poderá se multiplicar.

Veja:
Veja aqui algo mais sobre os Bacteriófagos