Os bacteriófagos são vírus que infectam e destroem bactérias e arqueas.

Às vezes, chamados de fagos, esses organismos microscópicos são de natureza ubíqua. Além de infectar bactérias, os bacteriófagos também destroem outros procariotos microscópicos do grupo archaea. Cada vírus bacteriófago é especialista em infectar uma espécie específica de bactérias ou arqueas. Um fago que infecta a bactéria E. coli, por exemplo, não irá infectar a bactéria antrax.

Uma vez que os bacteriófagos não infectam células humanas, eles são importantes objetos de estudos em terapias médicas para tratar doenças bacterianas.

Este é um vírus bacteriófago T4. A estrutura grande na parte superior é a cabeça, que contém DNA dentro de uma camada de proteína (cápside). Anexado a ela está a cauda, ​​consistindo de uma bainha tipo tubo e fibras no final. Os bacteriófagos T4 são parasitas da Escherichia coli, uma bactéria comum no intestino humano. O vírus se liga à parede celular das bactérias hospedeiras pelas fibras da cauda, a bainha então se contrai, injetando o conteúdo da cabeça (DNA) no hospedeiro. O DNA viral faz com que as bactérias fabriquem mais cópias do vírus. Imagem: PASIEKA / Science Photo Library / Getty Images

1. Os bacteriófagos têm três tipos principais de estrutura

Uma vez que os bacteriófagos são vírus, eles são compostos por apenas um ácido nucleico (DNA ou RNA) envolto por uma proteína ou cápside. Um bacteriófago também pode ter uma cauda de proteína anexada à cápside. As fibras da cauda ajudam o fago a se fixar no hospedeiro e a injetar seus genes virais no mesmo.

Um bacteriófago pode existir como:

  1. Genes virais envoltos pela cápside
  2. Genes virais envoltos pela cápside com uma cauda
  3. Cápside filamentosa ou em forma de haste com DNA circular de cadeia simples

2. Os bacteriófagos embalam seu genoma

Como os vírus se encaixam no volumoso material genético em suas cápsides?

Os bacteriófagos de RNA, os vírus das plantas e os vírus animais têm um mecanismo auto-dobrável que permite que o genoma viral se encaixe no recipiente da cápside. Parece que apenas o genoma do RNA viral possui esse mecanismo auto-dobrável. Os vírus de DNA encaixam seu genoma na cápside com a ajuda de enzimas especiais conhecidas como enzimas de embalagem.

3. Os bacteriófagos têm dois ciclos de vida

O ciclo lisogênico também é conhecido como o 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 hospedeiro é morto quando os vírus recentemente replicados abrem ou lisam a célula hospedeira e são liberados.

4. Bacteriófagos transferem genes entre bactérias

Os bacteriófagos ajudam a transferir genes entre bactérias por meio de recombinação genética.

Este tipo de transferência de genes 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 vírus fazem com que a bactéria produza mais genes virais e componentes virais (cápsides, cauda, ​​etc.). À medida que os novos vírus começam a se montar, o DNA bacteriano pode inadvertidamente ser englobado na cápside viral. Neste caso, o fago possui DNA bacteriano em vez de DNA viral. Quando este fago infecta outra bactéria, injeta o DNA da bactéria anterior na célula hospedeira. O DNA bacteriano doador torna-se então inserido no genoma da bactéria recém-infectada por recombinação.

Como resultado, os genes de uma bactéria são transferidos para outra.

5. Os bacteriófagos podem gerar bactérias nocivas para os seres humanos

Os bacteriófagos desempenham um papel na doença humana, transformando algumas bactérias inofensivas em agentes de doenças. Algumas espécies de bactérias, incluindo E. coliStreptococcus pyogenesVibrio cholerae (causa cólera) e Shigella (causa disenteria) tornam-se prejudiciais quando os genes que produzem substâncias tóxicas são transferidos para elas através da ação dos vírus bacteriófagos.

Essas bactérias são capazes de infectar seres humanos e causar intoxicação alimentar e outras doenças mortais.

6. Os bacteriófagos estão sendo usados ​​para atacar as superbacterias

Os cientistas isolaram os bacteriófagos que destruíram a superbactéria Clostridium difficile. Essa bactéria geralmente afeta o sistema digestivo causando diarréia e cólica.

Tratar este tipo de infecção com bacteriófagos fornece uma maneira de preservar as boas bactérias intestinais, enquanto destrói apenas os a Clostridium difficile. Os bacteriófagos são vistos como uma boa alternativa aos antibióticos. Devido ao uso excessivo de antibióticos, as cepas resistentes de bactérias estão se tornando mais comuns. Os bacteriófagos também estão sendo usados ​​para destruir outras superbacterias, incluindo a famosa E. coli que tem se tornado resistente a várias drogas.

7. Os bacteriófagos desempenham um papel significativo no ciclo do carbono mundial

Os bacteriófagos são o vírus mais abundantes do oceano. Os fagos conhecidos como Pelagifagos infectam e destroem a bactéria SAR11. Essas bactérias convertem moléculas de carbono dissolvido em dióxido de carbono e influenciam a quantidade de carbono atmosférico disponível.

Os pelagifagos desempenham um papel importante no ciclo do carbono destruindo a bactéria SAR11, que proliferam a uma alta taxa e são muito boas na adaptação para evitar a infecção. Esses vírus marinhos mantêm o número de bactérias SAR11 sob controle, garantindo que não haja uma superabundância de produção global de dióxido de carbono.

Fonte: Thought.co.

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Guellity Marcel
Biólogo de vida selvagem, mestre em Ecologia e Conservação e apaixonado por ciência e tecnologia. Tem interesse em ecologia de populações, ecologia do movimento, ecologia de paisagem e efeitos de mudanças climáticas na biodiversidade, especialmente em áreas úmidas. Atualmente trabalha com mamíferos de médio e grande porte (cervo, veado-campeiro, veado-mateiro, queixada) e jacarés em parceria com pesquisadores da Embrapa Pantanal.

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