virusul Escherichia P1

virusul Escherichia P1 aparține ordinului Caudovirales și familiei Myoviridae. Este denumit în mod obișnuit fag P1 și a fost unul dintre primii bacteriofagi identificați în Escherichia coli coliformă. Este specia reprezentativă a unui mic gen de virus P1 din cadrul Myoviridae, care include și virusul Aeromonas 43., Studiile extinse asupra fagului P1 au contribuit semnificativ la evoluțiile de pionierat din anii 1960 în tehnologiile ADN-ului recombinant care implică recombinarea specifică locului, modificarea restricțiilor și clonarea fragmentelor mari de ADN.fagul P1 are un cap icosaedric mare de aproximativ 65-85 nm diametru atașat la o coadă lungă caracteristică de 220 nm lungime. O teacă contractilă asemănătoare tubului înconjoară coada care se termină într-o placă de bază și fibre de coadă cu șase vârfuri de lungime de 90 nm. Capul fagului cuprinde un genom dsDNA liniar de 93 kb., Secvența completă a genomului fagului P1 codifică cel puțin 117 gene și conține o redundanță de secvență caracteristică mare la fiecare capăt 5′ și 3′. Aceste secvențe redundante sunt variabile în lungime și variază de la 10 la 15 kb. La intrarea într-o celulă gazdă, ADN-ul viral suferă o circularizare rapidă prin recombinare între secvențele redundante. Această recombinare omoloagă este ajutată de recombinaze codificate de gazdă sau de un sistem de recombinare cre-lox determinat de fagi, specific locului., În ultimul caz, recombinarea are loc între două situsuri loxP situate pe regiunile redundante terminale ale genomului viral, ajutate de proteina „cre” codificată de fag.ca și alte caudovirales, fagul P1 este un bacteriofag temperat care poate adopta stiluri de viață lizogene sau litice. Decizia de a intra fie într-o fază litică sau lizogenă depinde de mediul gazdă și de factorii care influențează transcripția unei molecule de represiune monomerică C1 care reglează imunitatea fagului P1., În timpul lysogeny, la circularized fagul ADN (menționată ca un prophage) reproduce în gazdă citoplasma ca un low copy number plasmidic de la o origine de replicare (oriR), folosind diverse fagul proteine codificate care, de asemenea, reprima catalitică în fază. Prophage plasmidic este foarte stabil și moștenit de celulele fiice în urma diviziunii celulare a gazdei bacteriene. Prin urmare, replicarea și partiționarea fagului P1 în celule fiice este strict reglementată. Phage-codat proteine Arpm, împreună cu iterat repeta secvente de la incași și incC-uri participă la replicarea plasmidei prophage., Replicarea este, de asemenea, afectată de starea de metilare a secvenței oriR pe genomul fagului și de secvența orică pe genomul bacterian. Gazda factori, cum ar fi DnaA, HU, și diverse însoțitori participa la modificarea Arpm și replicare a circularized prophage plasmidic. Ca bacteriofagii P7 și P22 (care infectează Salmonella sp.), fagul P1 folosește două molecule represoare (proteina C1 și un ARN C4) pentru a suprima faza litică., Alți regulatori includ molecule de ARN de transfer codificate de fag, o ADN metiltransferază (MTR), antiterminatori transcripționali (Coi și Ant1/2) și o proteină co-represoare LXC. Inducerea profeției este rară, dar apare ca răspuns la deteriorarea UV și la modificările nutriționale din mediul gazdei. O proteină LexA factor transcripțional gazdă este implicată în procesul de inducție. Fagul P1 folosește o origine diferită a replicării (oriL) localizată în gena care codifică proteina RepL pentru faza litică., Aproximativ 37 de operoni virali sunt transcriși în timpul fazei litice de ARN polimeraza bacteriană. Holoenzima polimerazei se formează în prezența unei proteine Lpa codificate de fag, ale cărei niveluri sunt reglate la rândul lor, de molecula represoare C1 și de o proteină bacteriană strictă de înfometare SspA.o caracteristică importantă a virusului este „transducția generalizată”, unde în loc de propriul ADN, fragmente mari ale ADN-ului gazdă bacteriană sunt ambalate în capul fagului., Spre deosebire de fagul lambda, transducția generalizată de către fagul P1 poate mobiliza aproximativ 100 kb de ADN gazdă între două tulpini gazdă bacteriene. După transducția într-o tulpină bacteriană receptoare, genele bacteriene se integrează ocazional în genomul gazdă prin recombinare specifică site-ului. Ca urmare, bacteria transdusă nu lizează și nu suferă toxicitate din cauza infecției cu virus.gama gazdă a fagului P1 este E. coli care aparține Gammaproteobacteriilor și Enterobacteriaceae. Prin urmare, distribuția acestui fag reflectă cea a gazdei sale omniprezente., Transmiterea virusului implică penetrarea uniformă a tubului interior al cozii în periplasmul E. coli și deplasarea plăcii de bază departe de membrana exterioară în timpul contracției cozii. Fibrele cozii se leagă de un receptor gazdă specific, care este o fracțiune de glucoză pe miezul lipopolizaharidic al membranei bacteriene exterioare. O trans-glicozilază litică facilitează penetrarea peretelui celular bacterian și ejecția ADN-ului fag în gazdă. Se produce rapid o proteină ” Sim ” care conferă imunitate gazdei bacteriene, excluzând alți fagi invadatori., La intrarea în gazdă, a introdus ADN-ul rămâne obligat la două fagul proteine codificate numit DarA și DarB (un MTR și după), care face ca ADN-ul viral rezistent la digestie prin enterobacterial de tip I endonucleaza de restricție. Deoarece receptorul glicolipid al E. coli pentru fagul P1 este comun în mai multe bacterii Gram-negative, particula virusului poate adsorbi pe peretele exterior și poate injecta ADN în citoplasma multor bacterii. Cu toate acestea, nu poate fi supus replicării ulterioare la aceste specii bacteriene., Descoperirea unor secvențe asemănătoare fagul P1 Cre recombinases în metaviromes din medii complexe și enterobacterii sugerează că sunt necesare eforturi suplimentare pentru a descoperi biologie din acești fagi în medii diferite și gazde. Secvențierea genomului comparativ al virusurilor legate de P1 (de exemplu, Punalikevirus neclasificat viz. fagul D6, fagul phiW39, fagul RCS47, și fagul SJ46 identificate din diferite enterobacterii) este de natură să dezvăluie perspective în romanul procesele de ADN viral ambalare, site-specific recombinare, și imunitatea.