Fases Detalladas del Ciclo Lítico y Lisogénico de Bacteriófagos

Procesos Fundamentales en la Replicación de Bacteriófagos

Ciclo Lítico: Destrucción y Liberación Viral

El ciclo lítico describe la fase activa de replicación de un bacteriófago que culmina con la destrucción de la célula huésped. Consta de las siguientes etapas:

1. Fijación y Entrada del Material Genético

1. Fijación: El fago se adhiere a receptores específicos presentes en la pared de la bacteria mediante su cola.
2. Debilitamiento de la Pared: Una enzima localizada en la cola del virus degrada selectivamente las moléculas de la pared bacteriana.
3. Inyección: El fago contrae su vaina helicoidal, lo que provoca la inyección del contenido de su cabeza (el ácido nucleico viral) a través del eje tubular de la cola hacia el interior de la célula bacteriana.

2. Multiplicación y Ensamblaje

• Una vez dentro, el ADN del virus toma el control, utilizando los nucleótidos y la enzima ARN polimerasa de la bacteria para dirigir la síntesis de una gran cantidad de ARN mensajero (ARNm) viral.
• Este ARNm viral sirve de molde para la síntesis de las proteínas estructurales del virus.
• El ADN viral se replica numerosas veces utilizando los complejos enzimáticos bacterianos.
• Los ácidos nucleicos replicados y todos los demás componentes sintetizados se ensamblan para formar nuevos viriones completos.

3. Lisis y Liberación

En una sola bacteria pueden formarse hasta 100 nuevos fagos. Estos se liberan al exterior gracias a la acción de la endolisina, una enzima que rompe la pared bacteriana, provocando la muerte de la célula huésped.

Ciclo Lisogénico: Integración y Latencia

Este ciclo involucra a los fagos atemperados, los cuales tienen la capacidad de integrarse en el material genético bacteriano mediante un proceso de entrecruzamiento entre dos regiones idénticas del fago y de la bacteria.

El Profago y la Lisogenia

• Los fagos integrados se denominan profagos.
• Estos profagos se replican de manera pasiva junto con el ADN de la bacteria.
• Las bacterias capaces de establecer esta relación con los fagos atenuados se conocen como bacterias lisogénicas.

El ADN del profago puede permanecer en forma latente durante varias generaciones de la bacteria. Sin embargo, un estímulo adecuado puede inducir la separación del profago, momento en el cual se iniciará un ciclo lítico. Mientras la célula posea el ADN profago integrado, será inmune frente a nuevas infecciones del mismo tipo de virus.

Síntesis Discontinua del ADN: Mecanismo de Replicación

La replicación del ADN requiere la síntesis de una cadena complementaria que, en lugar de replicarse continuamente en sentido 3' $\rightarrow$ 5', se replica de forma discontinua en dirección 5' $\rightarrow$ 3'.

Proceso Detallado

Los diferentes fragmentos sintetizados en esta dirección discontinua se denominan fragmentos de Okazaki y posteriormente son unidos entre sí. El proceso complejo es el siguiente:

1. Se sintetiza un pequeño fragmento inicial de ADN, conocido como primer (cebador).
2. Partiendo de este primer, se sintetiza un fragmento de ADN en dirección 5' $\rightarrow$ 3'.
3. Al alcanzar el primer anterior, este es degradado y el espacio resultante se rellena con ADN correcto.