Un sistema de comunicación química entre virus

Dibujo20170201 Mechanistic model for communication-based lysis-lysogeny decisions nature21049-f6

Estudiando si las bacterias infectadas por fagos comunican su estado a otras bacterias, el israelí Rotem Sorek y sus colegas han descubierto un sistema de comunicación entre fagos, virus que infectan bacterias. El virus induce que la bacteria infectada sintetize un péptido que regula la reproducción de otros virus. En concreto, que los bacteriófagos pasen de su ciclo lítico (reproducción con rotura del huésped) a su ciclo lisogénico (reproducción sin rotura). Toda una sorpresa para muchos virólogos.

Te recuerdo que el ciclo lítico es el método de replicación viral más común. El virus se fija a la bacteria huésped e inyecta su ácido nucleico viral; la maquinaria celular produce copias de las proteínas y ácidos nucleicos del virus, formándose un gran número de nuevos virus; finalmente, la membrana de la bacteria se rompe y se liberan los nuevos virus para infectar a otras bacterias. El ciclo lisogénico se inicia igual, pero el ácido nucleico viral (ADN bicatenario) se recombina con el ADN bacteriano y permanece inactivo. La célula lisogénica (infectada) se mantiene así durante mucho tiempo, hasta que cierta señal química provoca que el virus se active y se inicio el ciclo lítico.

El artículo es Zohar Erez, Ida Steinberger-Levy, …, Rotem Sorek, “Communication between viruses guides lysis–lysogeny decisions,” Nature 541: 488–493 (26 Jan 2017), doi: 10.1038/nature21049. Más información en Alan R. Davidson, “Virology: Phages make a group decision,” Nature 541: 466–467 (26 Jan 2017), doi: 10.1038/nature21118.

Dibujo20170201 Phages use a small peptide to communicate with each other nature21118_F1

El proceso de selección entre los ciclos lítico y lisogénico se ha estudiado mucho en el fago lambda, que infecta la bacteria Escherichia coli. El nuevo artículo ha estudiado la infección de la bacteria Bacillus subtilis por cuatro fagos diferentes. Las bacterias infectadas por uno de estos fagos, phi3T, generan un péptido vírico de 43 aminoácidos, bautizado como árbitro (arbitrium). Este péptido es vírico, ya que el ADN del fago codifica una proteína llamada AimP responsable de su formación. El péptido árbitro se liga a una proteína intracelular del fago, llamada AimR, inhibiendo su actividad. La proteína vírica AimR se acopla al genoma del fago y activa la expresión del gen aimX, que da lugar al inicio del ciclo lítico (no se conocen los detalles de la ruta metabólica responsable). El péptido árbitro reprime la expresión del gen aimX, incrementando la probabilidad de la lisogenia.

Dibujo20170201 arbitrium peptide and its receptor nature21049_F2

Durante la fase inicial de la infección del fago a una población de bacterias, la concentración de bacteriófagos es baja y la de bacterias es alta. La mejor estrategia para el fago es activar el ciclo lítico para incrementar su número. Sin embargo, conforme la concentración de bacterias baja, los nuevos virus no pueden infectar a nuevas bacterias. La mejor estrategia es activar el ciclo lisogénico para mantener un número razonable de huéspedes que puedan ser infectadas por los fagos.

Dibujo20170201 A peptide communication code guiding lysogeny in Bacillus phages nature21049_F4La alternancia entre el ciclo lítico y el lisogénico se ha observado en muchos fagos. Pero hasta el estudio del fago phi3T no se sabía que era resultado de una comunicación química. El estudio publicado en Nature ha encontrado en el genoma de 112 fagos genes homólogos al que codifica el péptido árbitro. La virología está repleta de sorpresas.


7 Comentarios

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JofaserimonJofaserimon

Creo recordar que es una adaptación evolutiva, si quieres “dominar” el mundo, lo que menos te interesa es dejar células vivas para que otros virus pueda utilizarlas, evolucionar y que te acaben superando.

Así que lo mejor es llegado el momento, destruir las células (u organismos infectados o infestados, dependiendo del caso) y que el resto de la competencia se las apañe como pueda.

¿Qué es mejor estrategia dejar vivo al hospedador porque así siempre tendrás donde reproducirte? Si, siempre y cuando estés solo. Pero cuando aumenta mucho la competencia……..

danieldaniel

Una partícula viral intengrándose en el genoma del huésped solo puede dejar una copia de su ADN, y esperar a que la célula se reproduzaca, y que además no muera por cualquier causa, mientras que en ciclo lisogénico puede hacer miles de copias en muy poco tiempo.

Hector04Hector04

y así entonces se llena de basura el adn con restos de virus que nunca despertaron, me pregunto que aporte habrá sido al adn anfitrion

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