Cianófago


Los cianófagos son virus que infectan a las cianobacterias , también conocidas como cianofitas o algas verdiazules. Las cianobacterias son un filo de bacterias que obtienen su energía a través del proceso de fotosíntesis . [1] [2] Aunque las cianobacterias se metabolizan fotoautotróficamente como las plantas eucariotas, tienen una estructura de células procariotas . Los cianófagos se pueden encontrar tanto en agua dulce como en ambientes marinos. [3] Los cianófagos marinos y de agua dulce tienen cabezas icosaédricas , que contienen ADN de doble hebra, unidas a una cola por proteínas conectoras. [4]El tamaño de la cabeza y la cola varía entre las especies de cianófagos. Los cianófagos infectan una amplia gama de cianobacterias y son reguladores clave de las poblaciones de cianobacterias en ambientes acuáticos, y pueden ayudar en la prevención de la proliferación de cianobacterias en ecosistemas marinos y de agua dulce. Estas floraciones pueden representar un peligro para los humanos y otros animales, particularmente en los lagos eutróficos de agua dulce. La infección por estos virus es muy prevalente en células pertenecientes a Synechococcus spp. en ambientes marinos, donde se ha informado que hasta el 5% de las células que pertenecen a células cianobacterianas marinas contienen partículas de fagos maduros. [5]

El primer cianófago LPP-1 descrito fue informado por Safferman y Morris en 1963. [6] Los cianófagos se clasifican dentro de las familias de bacteriófagos Myoviridae (p. Ej., AS-1 , N-1 ), Podoviridae (p. Ej. LPP-1 ) y Siphoviridae (p. Ej. S-1 ). [6]

Las siguientes tres familias de cianófagos han sido reconocidas por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV): Myoviridae , Siphoviridae y Podoviridae ; todos contienen ADN de doble hebra. [7] Inicialmente, los cianófagos recibieron el nombre de sus anfitriones. Sin embargo, la capacidad de los cianófagos para infectar a múltiples huéspedes y la falta de un sistema de denominación universal puede causar dificultades con su clasificación taxonómica. [8] Muchos otros sistemas de clasificación utilizan propiedades serológicas, morfológicas o fisiológicas. [9] [10]Actualmente, el procedimiento sugerido para nombrar las cepas es el siguiente: Cyanophage Xx-YYZaa, donde Xx son las dos primeras letras del género y los nombres de especie del hospedador en el que se encuentra el fago del espécimen tipo, YY es el origen del espécimen, Z es la familia de virus y aa es el número de referencia del virus. [3]

Como todos los demás bacteriófagos con cola, los cianófagos tienen una cola y una cápside de proteína que rodea el material genético. El ADN de doble hebra tiene aproximadamente 45 kpb de longitud y en algunos cianófagos codifica genes fotosintéticos, una integrasa o genes implicados en el metabolismo del fosfato (inducible por fosfato). [11] La cola une el virus a la célula huésped y transfiere el ADN viral a la célula huésped tras la infección. Según las características morfológicas, los cianófagos se clasifican en las familias Myoviridae, Podoviridae y Siphoviridae, y aunque no están reconocidos formalmente por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus, históricamente, los cianófagos se han clasificado además en cianomiovirus, cianopodovirus o cianostilovirus en función de cuál de las tres familias en las que se agrupan. [8]

La especie tipo de Cyanomyovirus de la familia Myoviridae es Cyanophage AS-1, que se aisló de un estanque de estabilización de desechos, [12] y también fue el primer género reconocido. [13] Las colas se han observado como contráctiles o no contráctiles con longitudes de 20 a 244 nm, anchos de 15 a 23 nm y un rango de contracción de 93 nm. [14] [3] Los cianófagos generalmente tienen cabezas hexagonales isométricas con diámetros que varían de 55 a 90 nm. [14] [3] Existe una gran variación morfológica en este grupo, lo que sugiere que infectan una variedad de especies hospedadoras. [15]En el punto de unión entre la cola larga y la cabeza hay una placa base donde se unen clavijas cortas, una vaina contráctil y un núcleo interno, similar a otros bacteriófagos de los Myoviridae. [12]


Micrografía electrónica de myovirus de Prochlorococcus teñidos negativamente
Filamento de Anabaena circinalis
Cuando fago P-SSM2 Fd ( Myo-viridae , género Salacisavirus , rosa) infecta el ubicuo Prochlorococcus marinus cianobacterias, produce una ferredoxina proteína que ganchos en estructura eléctrico existente de las bacterias y altera su metabolismo. [36]