Escherichia virus P1

Escherichia virus P1 belongs to order Caudovirales and family Myoviridae. É comumente referido como FAG P1 e foi um dos primeiros bacteriófagos a ser identificado no coliforme Escherichia coli. É a espécie representativa de um pequeno vírus P1 dentro de Myoviridae, que também inclui Aeromonas virus 43., Estudos extensivos sobre phage P1 têm contribuído significativamente para desenvolvimentos pioneiros na década de 1960 em tecnologias de DNA recombinante envolvendo recombinação específica local, modificação de restrição e clonagem de grandes fragmentos de DNA.a fag P1 tem uma grande cabeça icosaédrica de aproximadamente 65-85 nm de diâmetro, ligada a uma cauda longa característica de 220 nm de comprimento. Uma bainha contráctil tipo tubo envolve a cauda que termina em uma placa base e seis fibras de cauda de 90 nm de comprimento. A cabeça fagosa engloba um genoma dsDNA linear de 93 kb., A sequência completa do genoma da FAG P1 codifica pelo menos 117 genes e contém uma grande redundância característica da sequência em cada extremidade de 5′ e 3′. Estas sequências redundantes são variáveis em comprimento e variam de 10 a 15 kb. Ao entrar em uma célula hospedeira, o DNA viral passa por uma rápida circularização por recombinação entre as sequências redundantes. Esta recombinação homóloga é auxiliada por recombinases codificadas pelo hospedeiro ou por um sistema de recombinação cre-lox orientado por fagias., Neste último caso, a recombinação ocorre entre dois locais loxP localizados nas regiões terminais redundantes do genoma viral auxiliadas pela proteína “cre” codificada por fagos.como outros caudovirales, FAG P1 é um bacteriofago temperado que pode adotar estilos de vida lisogênicos ou líticos. A decisão de entrar em uma fase lítica ou lisogênica depende do ambiente hospedeiro e fatores que influenciam a transcrição de uma molécula de compressor C1 monomérico que regula a imunidade de FAG P1., Durante a lisogenia, o DNA de fago circularizado (referido como uma profecia) se reproduz no citoplasma hospedeiro como um plasmídeo de baixo número de cópias de uma origem de replicação (oriR) usando várias proteínas codificadas de FAG que também reprimem a fase lítica. A profecia plasmídica é altamente estável e herdada pelas células-filhas após a divisão celular do hospedeiro bacteriano. Assim, a replicação e particionamento da FAG P1 em células filhas é fortemente regulada. Uma proteína repa codificada por FAG, juntamente com sequências de repetição iteradas em locais incA e incC, participa na replicação da profecia plasmídea., A replicação também é afetada pelo Estado de metilação da sequência oriR no genoma de fago e sequência Orica no genoma bacteriano. Fatores hospedeiros como DnaA, HU, e vários acompanhantes participam na modificação da RepA e replicação do plasmídeo profetizado circularizado. Como bacteriófagos P7 e P22 (que infectam Salmonella sp.), FAG P1 emprega duas moléculas compressoras (proteína C1 e um RNA C4) para suprimir a fase lítica., Outros reguladores incluem moléculas de RNA de transferência codificadas por FAG, uma metiltransferase de DNA( MTR), antinerminadores de transcrição (Coi e Ant1/2), e uma proteína Lxc de co-repressor. A indução da profecia é rara, mas ocorre em resposta a danos UV e alterações nutricionais no ambiente do hospedeiro. Um factor de transcrição do hospedeiro, a proteína LexA, está envolvida no processo de indução. A FAG P1 usa uma origem diferente de replicação (oriL) localizada dentro do gene que codifica a proteína RepL para a fase lítica., Aproximadamente 37 operões virais são transcritos durante a fase lítica pela RNA polimerase bacteriana. A polimerase holoenzima é formada na presença de uma proteína LPA codificada por FAG, cujos níveis são regulados por sua vez, pela molécula do compressor C1 e uma proteína SSPA de fome bacteriana.

Uma característica importante do vírus é “transdução generalizada”, onde em vez de seu próprio DNA, grandes fragmentos do DNA hospedeiro bacteriano são embalados na cabeça de fago., Ao contrário do phage lambda, a transdução generalizada pelo phage P1 pode mobilizar cerca de 100 kb de DNA hospedeiro entre duas estirpes bacterianas hospedeiras. Após a transdução em uma estirpe bacteriana receptora, os genes bacterianos ocasionalmente se integram no genoma do hospedeiro por recombinação específica do local. Como resultado, a bactéria transduzida não se Lesa e não sofre de toxicidade por infecção viral.a gama hospedeira de FAG P1 é E. coli que pertence a Gammaproteobacteria e Enterobacteriaceae. Portanto, a distribuição desta praga reflete a do seu hospedeiro onipresente., A transmissão do vírus envolve a penetração uniforme do tubo de cauda interior no periplasma de E. coli e a deslocação da placa base para longe da membrana exterior durante a contracção da cauda. As fibras da cauda ligam-se a um receptor hospedeiro específico que é um grupo de Glicose no núcleo lipopolissacarídeo da membrana bacteriana externa. A trans-glicosilase lítica facilita a penetração da parede celular bacteriana e a ejeção do DNA de fagina no hospedeiro. Uma proteína Sim é rapidamente produzida que confere imunidade ao hospedeiro bacteriano, excluindo outros fagos invasores., Após a entrada no hospedeiro, o DNA introduzido permanece ligado a duas proteínas codificadas por fagos chamadas DarA e DarB (um MTR e uma helicase) que tornam o DNA viral resistente à digestão por endonucleases de restrição enterobacterianas tipo I. Uma vez que o receptor glicolípido de E. coli para FAG P1 é comum em várias bactérias Gram-negativo, A partícula do vírus pode adsorver na parede exterior e injectar DNA no citoplasma de muitas bactérias. No entanto, não pode sofrer replicação subsequente nestas espécies bacterianas., A descoberta das seqüências, assemelhando-fago P1 Cre recombinases em metaviromes de ambientes complexos e enterobacteria sugere que mais trabalho é necessário para desvendar a biologia destes fagos em diferentes ambientes e hosts. Sequenciação comparativa do genoma de vírus relacionados com P1 (por exemplo, Punalikevirus viz Não classificado). 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.