Podoviridae (φ29) - William Camacho 202015470 Flashcards
Énfasis en phi29 (10 cards)
Orden Caudovirales - Composición
Order Caudovirales
El orden está compuesto por tres familias de virus bacterianos con cola que infectan bacterias y arqueas: Myoviridae (colas largas contráctiles), Siphoviridae (colas largas no contráctiles) y Podoviridae (colas cortas no contráctiles). Los virus bacterianos con cola constituyen un grupo extremadamente grande con propiedades muy diversas en cuanto a viriones, genomas y replicación. Se han publicado más de 4500 descripciones (representando el 96% de los virus bacterianos reportados): 24% en la familia Myoviridae, 62% en la familia Siphoviridae y 14% en la familia Podoviridae (hasta noviembre de 2001).
Virión:La partícula viral infecciosa; el genoma viral rodeado por una capa de proteína y, a veces, por otras capas.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Madigan, M. T. (2020). Brock biology of microorganisms. Pearson Education.
Familia Podoviridae - Material genético
Familia Podoviridae
El virus pertenece al orden Caudovirales y a la familia Podoviridae. Su genoma está configurado en un único segmento lineal, con un tamaño que varía entre 16 y 78 kilopares de bases (kbp), así mismo está compuesto de ADN de doble cadena (dsDNA) y no presenta envoltura.
Genoma: El complemento total de genes contenido en una célula o virus.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Podoviridae. (s/f). Ictv.Global. Recuperado el 30 de abril de 2025, de https://ictv.global/report_9th/dsDNA/Podoviridae
Madigan, M. T. (2020). Brock biology of microorganisms. Pearson Education.
Familia Podoviridae - Mapa genético
Genus Phi29-like viruses
El mapa genético es lineal e incluye entre 20 y 29 ORFs (marcos de lectura abiertos), uno de los cuales codifica una ADN polimerasa tipo B (Pol II de E. coli). Los genomas no son permutados y presentan repeticiones terminales invertidas que van de 6 a 8 pares de bases (en Phi29) hasta 230–240 pares de bases (en Cp-1). Ambos extremos 5’ están covalentemente unidos a una proteína terminal. El ADN infectante no se circulariza.
Marco de lectura abierto (ORF): Una secuencia de ADN o ARN que podría ser traducida para generar un polipéptido.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Podoviridae. (s/f). Ictv.Global. Recuperado el 30 de abril de 2025, de https://ictv.global/report_9th/dsDNA/Podoviridae
Madigan, M. T. (2020). Brock biology of microorganisms. Pearson Education.
Familia Podoviridae - Morfología y estructura
Genus* Phi29*-like viruses
Las cabezas son icosaedros prolados (T=3 con 30 hexámeros y 11 pentámeros) y miden aproximadamente 54 × 42 nm. Algunos miembros, incluyendo Bacillus phage phi29, presentan alrededor de 55 fibras en la cabeza (Figura 9, ver referencia). Las colas miden 46 × 8 nm, tienen un engrosamiento distal y un collar con 12 apéndices.
Referencia:
Podoviridae. (s/f). Ictv.Global. Recuperado el 30 de abril de 2025, de https://ictv.global/report_9th/dsDNA/Podoviridae
Orden Caudovirales - Nicho ecológico (rango de hospederos)
Order Caudovirales
El hospedador identificado para este virus son las bacterias. Se han encontrado virus con cola en más de 140 géneros de procariotas, representando la mayoría de las ramas de los árboles filogenéticos bacterianos y arqueales. La especificidad de hospedador de estos virus puede variar ampliamente; algunos pueden infectar miembros de múltiples géneros, pero quizás más comúnmente (especialmente en la familia de hospedadores Enterobacteriaceae, donde se han estudiado más variedades) son los virus que son específicos para ciertos aislados o grupos de aislados de especies de hospedadores estrechamente relacionadas.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Orden Caudovirales - Transmisión en la naturaleza
Order Caudovirales
Los viriones son típicamente transportados y transmitidos en ambientes acuáticos, aunque unos pocos son estables frente a la desecación. Los genomas virales pueden ser transportados como profagos dentro de bacterias hospedadoras. Estas bacterias lisogénicas pueden inducir la liberación de viriones, ya sea de manera espontánea o en respuesta a señales ambientales específicas.
Profago: La forma lisogénica de un bacteriófago.
Lisogenia: Un estado en el que el genoma viral se replica al mismo ritmo que el genoma del hospedador.
Lisógeno: Una bacteria que contiene un profago.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Orden Caudovirales - Distribución geográfica
Order Caudovirales
Los fagos con cola son el tipo más abundante de organismo en la Tierra; las mejores estimaciones actuales indican que hay 10³¹ partículas en nuestra biosfera. Si todos estos fagos se colocaran uno tras otro en línea recta, la línea se extendería por 2×10⁸ años luz. Los datos de análisis de secuencias genómicas sugieren que estos virus pueden desplazarse alrededor del mundo en una escala de tiempo corta en comparación con la tasa a la que acumulan mutaciones. Tienen una distribución mundial y, presumiblemente, comparten los hábitats de sus hospedadores. Un hábitat importante es el interior de bacterias lisogénicas como profagos.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Familia Podoviridae - Enfermedades asociadas
Genus* Phi29*-like viruses
El género de fagos tipo φ29 de la familia Podoviridae contiene los fagos B103, BS32, GA-1, M2, Nf, φ15, φ29 y PZA, todos los cuales infectan cepas de Bacillus subtilis.
Bacillus subtilis se convirtió en la especie más estudiada del género Bacillus debido a su competencia natural para captar ADN extracelular, lo que facilita su sencilla modificación genética, y a la esporulación, uno de los primeros procesos de diferenciación celular bacteriana estudiados.
Referencia:
Pečenková, T., & Pačes, V. (1999). Molecular phylogeny of φ29-like phages and their evolutionary relatedness to other protein-primed replicating phages and other phages hosted by gram-positive bacteria.Journal of Molecular Evolution,48(2), 197–208. https://doi.org/10.1007/pl00006458
Kovács, Á. T. (2019). Bacillus subtilis. Trends in Microbiology, Volume 27, Issue 8, 724 – 725.
Familia Podoviridae - Otros datos interesantes
Genus* Phi29*-like viruses
En sus propiedades biológicas, los fagos son virulentos e infectan bacterias Gram-positivas con bajo contenido de G+C. Su distribución es mundial.
Referencia:
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Pregunta Felipe Leon
Puedes explicar un poco de qué es lo que hace que las diferentes especies de esta familia tengan afinidades a ciertas especies o no, por ejemplo ¿qué es lo que hace que algunos tengan afindad especificamente a Bacillus subtilis?
Phi29 utiliza la maquinaria celular de Bacillus subtilis para replicar su propio ADN y producir nuevas partículas virales. El fago está adaptado para reconocer receptores específicos en la superficie de B. subtilis, lo que le permite adherirse e inyectar su ADN en la célula hospedadora. Una vez dentro, phi29 redirige los procesos metabólicos del hospedador, como la transcripción y la replicación del ADN, para apoyar su ciclo de vida.Esto finalmente conduce a la lisis de la célula bacteriana, liberando nuevas partículas virales para infectar otras células.
Dentro de las propiedades biológicas de phi29, estos fagos son virulentos e infectan bacterias Gram-positivas con bajo contenido de G+C.
Los dos componentes estructurales principales de la pared celular Gram-positiva son el peptidoglicano y los polímeros aniónicos que están unidos covalentemente al peptidoglicano o que están enlazados a la membrana citoplasmática mediante anclas de cadena acílica.
Referencia:
Mojardín, L., & Salas, M. (2016). Global transcriptional analysis of virus-host interactions between phage ϕ29 and Bacillus subtilis. Journal of Virology, 90(20), 9293–9304. https://doi.org/10.1128/JVI.01245-16
King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J., & Carstens, E. B. (Eds.). (2011). Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Elsevier Science Publishing.
Angeles, D. M., & Scheffers, D.-J. (2021). The cell wall of Bacillus subtilis. Current Issues in Molecular Biology, 41, 539–596. https://doi.org/10.21775/cimb.041.539
