Bacteriófago (vírus que infecta bactérias)

Um bacteriófago é um vírus que infecta bactérias. Bacteriófagos, descoberto pela primeira vez em 1915, desempenharam um papel único na biologia viral. Eles são talvez os vírus mais bem compreendidos, mas, ao mesmo tempo, sua estrutura pode ser extraordinariamente complexa. Um bacteriófago é essencialmente um vírus que consiste em DNA ou RNA que é fechado dentro de uma concha de proteína. A cápsula protéica ou capsídeo protege o genoma viral. Alguns bacteriófagos, como o bacteriófago T4 que infecta E.coli, também possuem uma cauda protéica composta por fibras que ajudam a anexar o vírus ao seu hospedeiro. O uso de bacteriófagos desempenhou um papel proeminente na elucidação de que os vírus têm dois ciclos de vida principais: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico.

Diz-se que os vírus que matam a célula hospedeira infectada são virulentos. O DNA nesse tipo de vírus é reproduzido através do ciclo lítico. Nesse ciclo, o bacteriófago se liga à parede celular bacteriana e injeta seu DNA no hospedeiro. O DNA viral replica e direciona a construção e montagem de mais DNA viral e outras partes virais. Uma vez montados, os vírus recém-produzidos continuam a aumentar em número e abrem ou lisos sua célula hospedeira. A lise resulta na destruição do hospedeiro. Todo o ciclo pode ser concluído em 20 a 30 minutos, dependendo de vários fatores, como temperatura. A reprodução de fagos é muito mais rápida que a reprodução bacteriana típica, de modo que colônias inteiras de bactérias podem ser destruídas muito rapidamente. o

Vírus temperados são aqueles que se reproduzem sem matar a célula hospedeira. Vírus temperados se reproduzem através do ciclo lisogênico e entre em um estado inativo. No ciclo lisogênico, o DNA viral é inserido no cromossomo bacteriano por meio de recombinação genética. Uma vez inserido, o genoma viral é conhecido como profago. Quando a bactéria hospedeira se reproduz, o genoma do profago é replicado e passado para cada célula filha bacteriana. Uma célula hospedeira que carrega um profago tem o potencial de lisar, portanto é chamada de célula lisogênica. Sob condições estressantes ou outros gatilhos, o profago pode mudar do ciclo lisogênico para o ciclo lítico, para a rápida reprodução de partículas virais. Isso resulta em lise da célula bacteriana. Vírus que infectam animais também podem se reproduzir através do ciclo lisogênico. O vírus do herpes, por exemplo, entra inicialmente no ciclo lítico após a infecção e depois muda para o ciclo lisogênico. O vírus entra em um período latente e pode residir no tecido do sistema nervoso por meses ou anos sem se tornar virulento. Uma vez acionado, o vírus entra no ciclo lítico e produz novos vírus.

Os bacteriófagos também podem exibir um ciclo de vida um pouco diferente dos ciclos lítico e lisogênico. No ciclo pseudolisogênico, o DNA viral não é replicado (como no ciclo lítico) ou inserido no genoma bacteriano (como no ciclo lisogênico). Esse ciclo geralmente ocorre quando não há nutrientes suficientes disponíveis para apoiar crescimento bacteriano. O genoma viral torna-se conhecido como preprophage que não é replicado dentro da célula bacteriana. Quando os níveis de nutrientes retornam a um estado suficiente, o pré-fago pode entrar no ciclo lítico ou lisogênico.