Escherichia virus P1
Escherichia virus P1 behoort tot de orde Caudovirales en de familie Myoviridae. Het wordt algemeen bedoeld als faag P1 en was één van de eerste bacteriofagen om in coliform Escherichia coli worden geà dentificeerd. Het is de representatieve soort van een klein geslacht P1 virus binnen Myoviridae, die ook Aeromonas virus 43 omvat., De uitgebreide studies over phage P1 hebben beduidend tot baanbrekende ontwikkelingen in de jaren 1960 in recombinante technologieën van DNA bijgedragen die plaats-specifieke recombinatie, beperkingswijziging, en het klonen van grote fragmenten van DNA impliceren.
de faag P1 heeft een grote icosaëdrische kop van ongeveer 65-85 nm diameter, bevestigd aan een karakteristieke lange staart van 220 nm lengte. Een buis-achtige contractiele schede omringt de staart die eindigt in een basis-plaat en zes-knikte staart vezels van 90 nm lengte. Het faaghoofd omvat een lineair dsDNA-genoom van 93 kb., De volledige genoomsequentie van faag P1 codeert ten minste 117 genen en bevat een grote karakteristieke sequentie redundantie aan elk 5 ‘en 3’ einde. Deze redundante sequenties zijn variabel in lengte en variëren van 10 tot 15 kb. Bij binnenkomst in een gastheercel, ondergaat virale DNA snelle circularisatie door nieuwe combinatie tussen de redundante opeenvolgingen. Deze homologe nieuwe combinatie wordt geholpen door gastheer-gecodeerde recombinases of door een faag gedreven, plaats-specifiek cre-lox-nieuwe combinatiesysteem., In het laatste geval, verloopt de recombinatie tussen twee loxp plaatsen die op de eind redundante gebieden van het virale genoom worden gevestigd dat door de phage-gecodeerde “cre” proteã ne wordt geholpen.
net als andere caudovirales is faag P1 een gematigde bacteriofaag die een lysogene of lytische levensstijl kan aannemen. De beslissing om een lytische of lysogene fase in te gaan hangt af van het gastheermilieu en factoren die de transcriptie van een monomere C1-onderdrukkingsmolecule beïnvloeden die immuniteit van faag P1 regelt., Tijdens lysogeny, repliceert circularized phage DNA (als profage wordt bedoeld) in het gastheercytoplasma als laag plasmide van het exemplaaraantal van een oorsprong van replicatie (oriR) gebruikend diverse phage-gecodeerde proteã nen die ook de lytische fase onderdrukken. De plasmide profage is hoogst stabiel en geërfd door dochtercellen na celdeling van de bacteriële gastheer. Vandaar wordt de replicatie en het verdelen van phage P1 in dochtercellen strak geregeld. Een phage-encoded proteã ne RepA samen met herhaalde opeenvolgingen bij incA en incC plaatsen participeert in replicatie van de plasmide profage., De replicatie wordt ook beà nvloed door methylationstatus van orir opeenvolging op het phagegenoom en oriC opeenvolging op het bacteriële genoom. De factoren van de gastheer zoals DnaA, HU, en diverse chaperones nemen in Wijziging van RepA en replicatie van circularized profage plasmid deel. Zoals bacteriofagen P7 en P22 (die Salmonella sp.), maakt phage P1 gebruik van twee repressormolecules (C1 eiwit en C4 RNA) om de lytische fase te onderdrukken., Andere regelgevers omvatten phage-gecodeerde overdrachtrna molecules, een methyltransferase van DNA (MTR), transcriptional antiterminators (Coi en Ant1/2), en een co-repressorproteã ne Lxc. Inductie van de profage is zeldzaam, maar komt voor in reactie op UV schade en voedingsveranderingen in de omgeving van de gastheer. Een eiwit van Lexa van de gastheertranscriptionele factor is betrokken bij het inductieproces. Phage P1 gebruikt een verschillende oorsprong van replicatie (oriL) die binnen het gen wordt gevestigd dat RepL proteã ne voor de lytische fase codeert., Ongeveer 37 virale operonen worden getranscribeerd tijdens de lytische fase door de bacteriële RNA-polymerase. Het polymeraseholoenzyme wordt gevormd in aanwezigheid van een faag-gecodeerde LPA-eiwit waarvan de niveaus beurtelings, door de C1-onderdrukkingsmolecule en een bacteriële strenge verhongeringsproteã ne SspA worden geregeld.
een belangrijk kenmerk van het virus is “gegeneraliseerde transductie”, waarbij in plaats van zijn eigen DNA grote fragmenten van het bacteriële gastheerdna in de faagkop worden verpakt., In tegenstelling tot de lambdafaag, kan de Algemene transductie door de faag P1 ongeveer 100 kb van gastheerdna tussen twee bacteriële gastheerstammen mobiliseren. Op transductie in een ontvangende bacteriële stam, integreren de bacteriële genen af en toe in het gastheergenoom door Plaats-specifieke nieuwe combinatie. Dientengevolge, lyse de getransduced bacterie niet en lijdt geen giftigheid van virusinfectie.
Het gastheer bereik van faag P1 is E. coli dat behoort tot Gammaproteobacteria en Enterobacteriaceae. Daarom weerspiegelt de verspreiding van deze faag die van zijn alomtegenwoordige gastheer., De transmissie van het virus impliceert eenvormige penetratie van de binnenstaartbuis in het E. coli periplasma en verschuiving van de grondplaat van het buitenmembraan tijdens staartcontractie. De staartvezels binden aan een specifieke gastheerreceptor die een glucosegroep op de lipopolysaccharidekern van het buitenste bacteriële membraan is. Een lytische trans-glycosylase vergemakkelijkt penetratie van de bacteriële celwand en uitwerpen van phage DNA in de gastheer. Een ” sim ” proteã ne wordt snel geproduceerd die immuniteit aan de bacteriële gastheer, met uitzondering van andere binnenvallende Fagen verleent., Bij ingang in de gastheer, blijft geïntroduceerde DNA gebonden aan twee phage-gecodeerde proteã nen genoemd DarA en DarB (een MTR en helicase) die virale DNA bestand tegen spijsvertering door enterobacteriële type I beperkingsendonucleases maken. Aangezien de E. coli glycolipide receptor voor phage P1 gemeenschappelijk is in verscheidene gramnegatieve bacteriën, kan het virusdeeltje op de buitenwand adsorberen en DNA in het cytoplasma van vele bacteriën injecteren. Nochtans, kan het verdere replicatie in deze bacteriële species niet ondergaan., De ontdekking van opeenvolgingen die op phage lijken P1 cre recombinases in metaviromes van complexe milieu ’s en enterobacteria stelt voor dat het verdere werk noodzakelijk is om de biologie van deze Fagen in verschillende milieu’ s en gastheren te ontrafelen. Vergelijkende genoom sequencing van P1-gerelateerde virussen (bijv., Niet geclassificeerd Punalikevirus viz. phage D6, phage phiW39, phage RCS47, en phage SJ46 geà dentificeerd van diverse enterobacteria) zal waarschijnlijk inzichten in nieuwe processen van virale verpakking van DNA, plaats-specifieke nieuwe combinatie, en immuniteit onthullen.