Bacteriófago devorador de bacterias

Autor: Washington Romero (washington.romero.v@gmail.com)

Editores: Samantha Vargas, Carolina Cárdenas y David Cuaspud.

al escuchar hablar acerca de virus que específicamente pueden infectar a bacterias, te surgen preguntas como ¿quiénes son? y ¿cómo lo hacen? no te puedes perder este post.

Bacteriófagos o solo fagos, son virus que tienen la capacidad de infectar a bacterias, al igual que otro tipo de virus, se encuentran conformados por material genético que puede ser ADN o ARN y este se encuentra cubierto por una envoltura proteica que lo protege. Al ser un virus requiere de un hospedero para poder multiplicarse, en este caso el hospedero son bacterias. Además, son específicos para cada una de las especies bacterianas, por ello abundan en la naturaleza.

Se conoce sobre ellos desde 1915 gracias a William Twort; en 1917 Felix d’Herelle mediante investigaciones evidenció que tenían el potencial de matar bacterias. Su estudio se ha realizado desde aquel entonces y ha permitido mayormente el desarrollo de la virología y biología (Domínguez, 2019).

En los últimos años los bacteriófagos han resurgido en los enunciados de las portadas de revistas científicas y de comunicación (Clokie et al. 2011).

Este resurgimiento se debe a que los fagos tienen la función natural de actuar como agentes de control en poblaciones de bacterias. Además, su especificidad para infectar especies bacterianas los vuelve candidatos como una posible solución en contra de las súper bacterias, a las que se conoce así porque a lo largo de los años han desarrollado mecanismos de resistencia a los antibióticos de uso frecuente con los que se las combatía (Clokie et al. 2011).

Para poder multiplicarse, los fagos requieren de la maquinaria biosintética de la bacteria (imaginémonos que las instrucciones de ensamblado se encuentran en el ácido nucleico del fago, y al momento que el material genético es inyectado dentro de la bacteria, es leído por la maquinaria de biosíntesis produciendo las proteínas requeridas para armar un nuevo fago. El proceso de crear partes del fago se repite constantemente hasta que la bacteria explota liberando a los fagos que se han formado en su interior, y estos continuarán con el ciclo).

Asimismo, los fagos para poder propagarse cuentan con dos ciclos de infección. Siendo estos, el ciclo lítico y el ciclo lisogénico. Ambos ciclos empiezan con el reconocimiento del fago de su presa que es la bacteria, para ello hace uso de proteínas específicas que identifican a otras proteínas en la parte externa de la bacteria. Este proceso se lo puede comparar como una pieza de rompecabezas que deben de ser exactas para formar la imagen. Después de que el fago ha reconocido a la bacteria, procederá a introducir su material genético en la bacteria. Imaginemos que el fago funciona como una jeringa, que, al estar en contacto con la bacteria, este se comprime introduciendo el material genético (Howard-Varona, 2017).

Figura1. Proceso de un bacteriófago t4 introduciendo su material genético en una bacteria. Imagen tomada de Encyclopædia Britannica https://www.britannica.com/science/T4-bacteriophage.

En el ciclo lítico después de que el material genético ha sido introducido este secuestra la maquinaria biosintética obligando a la bacteria a producir las partes de los fagos que se irán ensamblando o armando dentro de la bacteria y eventualmente la bacteria explotará, esto se conoce con el nombre de lisis celular. Por otro lado, en el ciclo lisogénico el ADN del fago se inserta en el cromosoma bacteriano, esta porción de ADN se llama profago, el cual será copiada y transmitida a las células hijas de la bacteria que se generan durante la multiplicación celular. No obstante, su activación depende de las circunstancias externas y el estrés ambiental sobre la bacteria si estos son favorables se reactivan y entran en ciclo lítico (Howard-Varona, 2017).

Figura 2. Representación de los ciclos de multiplicación de un bacteriófago. En la parte celeste se puede observar el ciclo lítico y en la rosa el ciclo lisogénico Imagen modificada de Howard-Varona, 2017.

El comprender adecuadamente los ciclos de propagación de los bacteriófagos permite a los científicos determinar los fagos más competentes que puedan cumplir con funciones de control de bacterias que sean seguros para el uso en el ser humano.

Referencias

Clokie, M., Millard, A., Letarov, A., y Heaphy. S. (2011). Phages in nature. Bacteriophage. 1(1): 31–45. doi: 10.4161/bact.1.1.14942

Domínguez. N. (2019). Bacteriófagos. Rev. Fac. Med. Hum. 20(1):164–165. DOI 10.25176/RFMH.v20i1.2554

Howard-Varona, C., Hargreaves, K. R., Abedon, S. T., y Sullivan, M. B. (2017). Lysogeny in nature: mechanisms, impact and ecology of temperate phages. The ISME journal, 11(7), 1511–1520. https://doi.org/10.1038/ismej.2017.16

Emprendimiento de Divulgación Científica hecho por científicos/as. Tenemos la misión de promover el impacto de la ciencia en el desarrollo de la sociedad.

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