Fagos Ff
Ff fagos (por F específica f ilamentous fagos ) es un grupo de casi idéntica fago filamentoso (género Inovirus ) incluyendo fagos f1 , fd, M13 y ZJ / 2, que infectan bacterias que llevan el factor de fertilidad F . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] El virión(partícula de virus) es un filamento flexible que mide aproximadamente 6 por 900 nm, que comprende un tubo de proteína cilíndrico que protege una molécula de ADN circular monocatenaria en su núcleo. El fago codifica solo 11 productos génicos y es uno de los virus más simples conocidos. Ha sido ampliamente utilizado para estudiar aspectos fundamentales de la biología molecular. George Smith y Greg Winter utilizaron f1 y fd para su trabajo en la visualización de fagos, por lo que recibieron una parte del Premio Nobel de Química 2018 . [8] Los primeros experimentos con fagos Ff utilizaron M13 para identificar funciones de genes, [9] [10] y M13 también se desarrolló como un vehículo de clonación, [11] por lo que el nombre M13a veces se utiliza como sinónimo informal para todo el grupo de fagos Ff .
El virión es un filamento flexible ( cadena en forma de gusano) alrededor de 6 nm de diámetro y 900 nm de largo. Varios miles de copias de una subunidad de la proteína de la cubierta principal de hélice alfa alargada pequeña (50 residuos de aminoácidos) (el producto del gen 8 o p8) en una matriz superpuesta en forma de tejas forman un cilindro hueco que encierra el genoma circular de ADN monocatenario . Cada subunidad p8 tiene una colección de residuos básicos cerca del C-terminal de la proteína alargada y residuos ácidos cerca del N-terminal; estas dos regiones están separadas por aproximadamente 20 residuos hidrófobos (no polares). La disposición en forma de teja coloca los residuos ácidos de p8 cerca de la superficie exterior del cilindro, donde hacen que la partícula del virus se cargue negativamente; regiones no polares cercanas a regiones no polares de subunidades p8 vecinas, donde las interacciones no polares contribuyen a una notable estabilidad física de la partícula del virus;y residuos básicos cerca del centro del cilindro, donde interactúan con los fosfatos de ADN cargados negativamente en el núcleo del virión. Más extenso[12] (o menos [13] ) se pueden empaquetar moléculas de ADN, ya que se pueden agregar más (o menos) subunidades p8 durante el ensamblaje según sea necesario para proteger el ADN, lo que hace que el fago sea útil para estudios genéticos. (Este efecto no debe confundirse con el polifago , que puede empaquetar varias moléculas de ADN separadas y distintas). Aproximadamente 5 copias de cada una de las cuatro proteínas menores cubren los dos extremos del virión. [14]
La estructura molecular de la cápside del virión (el ensamblaje de las proteínas de la subunidad p8) ha sido determinada por difracción de fibra de rayos X , y los modelos estructurales se han depositado en el Protein Data Bank . En particular, la serie de estructuras de virión fd y Pf1 depositadas en la AP durante décadas ilustra las mejoras en los métodos para la recopilación de datos de difracción de fibra y el análisis computacional. Las estructuras de la proteína de la cápside p3 y la proteína de replicación / ensamblaje p5 también se han determinado a partir de cristalografía de rayos X y se han depositado en el AP.
La secuencia de ADN del genoma fd tiene 6408 nucleótidos que comprenden 9 genes, pero el genoma tiene 11 marcos de lectura abiertos que producen 11 proteínas, ya que dos genes, el gen 2 y el gen 1, tienen inicios de traducción internos en marco, lo que genera dos proteínas adicionales, p10 y p11. El genoma también contiene una secuencia intergénica corta no codificante. [15] Las secuencias de M13 y f1 son ligeramente diferentes de fd. Ambos tienen sólo 6407 nucleótidos; f1 difiere de fd en 180 posiciones (solo 10 de estos cambios se reflejan en cambios de aminoácidos en productos génicos) [16] y M13 tiene solo 59 diferencias de nucleótidos con respecto a f1. Para muchos propósitos, los fagos del grupo Ff pueden considerarse intercambiables.
Cinco productos génicos forman parte del virión: la proteína de la cubierta principal (p8) y las proteínas menores que cubren los dos extremos, p3 y p6 en un extremo, y p7 y p9 en el otro extremo. Tres productos génicos (p2, p5 y p10) son proteínas citoplasmáticas necesarias para la síntesis de ADN y el resto son proteínas de membrana involucradas en el ensamblaje del virión. [17]
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