Escherichia virus P1

Escherichia virus P1 pertenece al orden Caudovirales y a la familia Myoviridae. Es comúnmente conocido como fago P1 y fue uno de los primeros bacteriófagos en ser identificado en la coliforme Escherichia coli. Es la especie representativa de un pequeño género de virus P1 dentro de Myoviridae, que también incluye el virus Aeromonas 43., Extensos estudios sobre el fago P1 han contribuido significativamente a los desarrollos pioneros en la década de 1960 en tecnologías de ADN recombinante que involucran recombinación específica del sitio, modificación de restricción y clonación de grandes fragmentos de ADN.

el fago P1 Tiene una gran cabeza icosaédrica de aproximadamente 65-85 nm de diámetro unida a una larga cola característica de 220 nm de longitud. Una vaina contráctil en forma de tubo rodea la cola que termina en una placa base y seis fibras de cola retorcidas de 90 nm de longitud. La cabeza del fago abarca un genoma lineal de dsDNA de 93 kb., La secuencia completa del genoma del fago P1 codifica al menos 117 genes y contiene una gran redundancia característica de secuencia en cada extremo de 5′ y 3′. Estas secuencias redundantes son variables en longitud y van de 10 a 15 kb. Al entrar en una célula huésped, el ADN viral se somete a una rápida circularización por recombinación entre las secuencias redundantes. Esta recombinación homóloga es ayudada por recombinasas codificadas por el huésped o por un sistema de recombinación cre-lox impulsado por fagos y específico del sitio., En este último caso, la recombinación procede entre dos sitios loxp ubicados en las regiones terminales redundantes del genoma viral ayudados por la proteína «cre» codificada en fagos.

al igual que otros caudovirales, el fago P1 Es un bacteriófago templado que puede adoptar estilos de vida lisogénicos o líticos. La decisión de entrar en una fase lítica o lisogénica depende del entorno del huésped y de los factores que influyen en la transcripción de una molécula represora monomérica C1 que regula la inmunidad del fago P1., Durante la lisogenia, el ADN fago circularizado (conocido como un profago) se replica en el citoplasma del huésped como un plásmido de bajo número de copias a partir de un origen de replicación (oriR) utilizando varias proteínas codificadas por fagos que también reprimen la fase lítica. El profago del plásmido es altamente estable y heredado por las células hijas después de la división celular del huésped bacteriano. Por lo tanto, la replicación y partición del fago P1 en células hijas está estrechamente regulada. Un RepA de proteína codificada por fagos junto con secuencias repetidas iteradas en los sitios del incA y del incC participa en la replicación del profeta plásmido., La replicación también se ve afectada por el estado de metilación de la secuencia oriR en el genoma fago y la secuencia Orica en el genoma bacteriano. Factores huésped como DnaA, HU, y varias chaperonas participan en la modificación de RepA y replicación del plásmido circularizado profago. Como los bacteriófagos P7 y P22 (que infectan a Salmonella sp.), el fago P1 emplea dos moléculas represoras (proteína C1 y un ARN C4) para suprimir la fase lítica., Otros reguladores incluyen moléculas de ARN de transferencia codificadas por fagos, una metiltransferasa de ADN (MTR), antiterminadores transcripcionales (Coi y Ant1/2) y una proteína copresora Lxc. La inducción de la profecía es rara, pero ocurre en respuesta al daño UV y los cambios nutricionales en el entorno del huésped. Una proteína LexA del factor transcripcional del huésped está involucrada en el proceso de inducción. El fago P1 utiliza un origen diferente de replicación (oriL) ubicado dentro del gen que codifica la proteína RepL para la fase lítica., Aproximadamente 37 operones virales son transcritos durante la fase lítica por la ARN polimerasa bacteriana. La holoenzima de la polimerasa se forma en presencia de una proteína LPA codificada en fagos cuyos niveles son regulados a su vez, por la molécula represora C1 y una proteína bacteriana de inanición estricta SspA.

una característica importante del virus es la «transducción generalizada», donde en lugar de su propio ADN, grandes fragmentos del ADN del huésped bacteriano se empaquetan en la cabeza del fago., A diferencia del fago lambda, la transducción generalizada por el fago P1 puede movilizar alrededor de 100 kb de ADN del huésped entre dos cepas bacterianas del huésped. Tras la transducción en una cepa bacteriana receptora, los genes bacterianos ocasionalmente se integran en el genoma del huésped por recombinación específica del sitio. Como resultado, la bacteria transduced no lyse y no sufre ninguna toxicidad de la infección del virus.

el rango huésped del fago P1 Es E. coli que pertenece a Gammaproteobacteria y Enterobacteriaceae. Por lo tanto, la distribución de este fago refleja la de su hospedador ubicuo., La transmisión del virus implica la penetración uniforme del tubo interno de la cola en el periplasma de E. coli y el desplazamiento de la placa base lejos de la membrana externa durante la contracción de la cola. Las fibras de la cola se unen a un receptor específico del huésped que es una fracción de glucosa en el núcleo de lipopolisacárido de la membrana bacteriana externa. Una trans-glicosilasa lítica facilita la penetración de la pared celular bacteriana y la expulsión del ADN fago en el huésped. Una proteína» Sim » se produce rápidamente que confiere inmunidad al huésped bacteriano, excluyendo otros fagos invasores., Al entrar en el huésped, el ADN introducido permanece unido a dos proteínas codificadas por fagos llamadas dara y DarB (una MTR y helicasa) que hacen que el ADN viral sea resistente a la digestión por endonucleasas de restricción enterobacterianas tipo I. Dado que el receptor de glicolípidos de E. coli para el fago P1 Es común en varias bacterias gramnegativas, la partícula del virus puede adsorberse en la pared exterior e inyectar ADN en el citoplasma de muchas bacterias. Sin embargo, no puede sufrir replicación posterior en estas especies bacterianas., El descubrimiento de secuencias parecidas a las recombinasas Cre del fago P1 en metaviromes de ambientes complejos y enterobacterias sugiere que es necesario seguir trabajando para desentrañar la biología de estos fagos en diferentes ambientes y huéspedes. Secuenciación comparativa del genoma de Virus relacionados con P1 (Por ejemplo, Punalikevirus No clasificado viz. phage D6, phage phiW39, phage RCS47, and phage sj46 identified from various enterobacteria) is likely to reveal insights into novel processes of viral DNA packaging, site-specific recombination, and immunity.