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Tamaño del ADN en fagos

Tamaño del ADN en fagos



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He leído que el ADN (después de la recombinación) se empaqueta en bacteriófagos lambda solo si tiene entre 40000 y 53000 pb de longitud. Esta restricción se puede utilizar para asegurar el empaquetamiento de ADN recombinante.

No entiendo por qué no se puede empaquetar el ADN más corto.

Fuente: Principios de bioquímica de Lehninger


Para lambda:

Si la distancia entre los dos porque sitios es inferior a ~ 37 kb, la partícula de fago resultante será inestable. Cuando el ADN está dentro de la cápside, ejerce presión sobre la cápside. Asimismo, la cápside ejerce una fuerza hacia adentro sobre el ADN. Si no hay suficiente ADN dentro de la cápside, implosionará por la fuerza hacia adentro de la cápside. Si la distancia entre los dos sitios de cos es demasiado grande (~ 52 kb), la cápside se llenará antes de que se alcance el segundo cos. No se puede agregar la cola porque el ADN que cuelga de la cápside está en el camino y no se producen partículas de fagos infecciosos.

http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf

Por el contrario, los fagos filamentosos como M13 no tienen límite de tamaño superior, pero como se alargan con más ADN se vuelven físicamente frágiles.


Mejora de la terapia con fagos a través de la biología sintética y la ingeniería del genoma

La biología sintética permite una ingeniería del genoma de fagos eficiente.

Los fagos con rango de hospedadores sintonizables y entrega de carga útil antimicrobiana mejoran la eficacia.

Los principios del diseño de fagos pueden estar guiados por enfoques computacionales en el futuro.

La eficacia antimicrobiana y terapéutica de los bacteriófagos es actualmente limitada, principalmente debido a la rápida aparición de resistencia a los fagos y la incapacidad de la mayoría de los aislados de fagos para unirse e infectar una amplia gama de cepas clínicas. Aquí, discutimos cómo se puede mejorar la terapia con fagos a través de avances recientes en ingeniería genética. En primer lugar, describimos cómo se diseñan las proteínas de unión al receptor y sus dominios estructurales relevantes para redirigir la especificidad del fago y evitar la resistencia. A continuación, resumimos cómo los fagos se reprograman como vectores de terapia génica procariotas que entregan proteínas de "carga útil" antimicrobianas, como nucleasas específicas de secuencia, para apuntar a células definidas dentro de microbiomas complejos. Finalmente, delineamos enfoques novedosos impulsados ​​por big data y por inteligencia artificial que pueden guiar el diseño de fagos sintéticos mejorados en el futuro.


Tamaño del ADN en fagos - Biología

Los bacteriófagos (virus que infectan a las bacterias) son organismos fascinantes que han desempeñado y siguen desempeñando un papel clave en la genética bacteriana y la biología molecular. Los fagos pueden conferir fenotipos clave a su huésped, por ejemplo, convertir una cepa no patógena en un patógeno, y juegan un papel clave en la regulación de las poblaciones bacterianas en todo tipo de entornos. La relación fago-bacteria varía enormemente: desde el modelo simple depredador-presa hasta una relación compleja, casi simbiótica, que promueve la supervivencia y el éxito evolutivo de ambos. Si bien la infección de bacterias utilizadas en la industria de la fermentación puede ser muy problemática y provocar pérdidas económicas, en otros casos la infección por fagos de bacterias puede aprovecharse para aplicaciones industriales y / o médicas. De hecho, el interés en fagos y productos génicos de fagos como agentes terapéuticos potenciales está aumentando rápidamente y es probable que tenga un impacto profundo en la industria farmacéutica y la biotecnología en general durante los próximos años. Una aplicación potencial es el uso de fagos para combatir la creciente amenaza de las infecciones resistentes a los antibióticos.

Escrito por eminentes investigadores internacionales que participan activamente en las distintas áreas de la investigación de bacteriófagos, este libro se centra en los rápidos desarrollos actuales en este apasionante campo. El libro se abre con un capítulo excelente que ofrece una amplia descripción de los temas y también destaca la naturaleza multifacética de la investigación sobre bacteriófagos. A esto le sigue una serie de revisiones que se centran en los temas más actuales, incluidos la bioinformática y la genómica, los fagos en el medio ambiente, los bacteriófagos en la medicina, la transferencia de ADN del fago al hospedador, la contribución al fenotipo del hospedador y mucho más.

Lectura esencial para todos los investigadores de fagos y de interés para los biólogos moleculares y microbiólogos que trabajan con bacterias en el mundo académico, empresas de biotecnología y farmacéuticas, y en la industria alimentaria y otras.

"Este libro de tapa dura bellamente producido también es manejable en tamaño y claramente una inversión significativa para cualquier biblioteca universitaria u hospitalaria con visión de futuro. Sería una fuente de inspiración y entusiasmo científico para estudiantes e investigadores en una variedad de campos, incluida la medicina y industria." de SGM Microbiology Today (2007)

". autorizado y útil." de Doodys (2007)

(EAN: 9781904455141 9781913652333 Temas: [virología] [bacteriología] [microbiología] [microbiología molecular] [genómica])


Ciclo de vida del fago Mu

Su ciclo de vida se puede resumir en los siguientes pasos:

Adjunto

En primer lugar, las fibras de la cola se unen al sitio receptor de la superficie de la célula huésped. Mediante la unión de la fibra de la cola, se produce el cambio conformacional en la placa base del fago Mu. Debido al cambio de conformación en la placa base, la cola y la vaina # 8217s se contraen.

Penetración

Mediante la contracción de la vaina de la cola, el material interno rígido ingresa a la superficie de la célula huésped a través de la envoltura celular. La proteína N (proteína no replicativa) también se inyecta junto con el genoma viral.

Circularización

La proteína N sufre una circularización una vez que se une al genoma viral.

Integración

Después de la circularización, se produce la transcripción temprana que da lugar a los represores Repc y Ner y recombinasa A DDE (Mu A). Estos genes ayudan en la integración del genoma viral con el genoma del huésped. Durante este paso, los extremos variables se cortan del genoma viral.

Fase temprana

Después de la transposición no replicativa, la proporción de represores Repc y Ner decide si el fago entrará en el fago lisogénico o en el fago lítico.

  • Repc: reprime al promotor temprano estableciendo latencia o lisogenia.
  • Ner: reprime la expresión de Repc al promover la expresión de los genes tempranos para la replicación del fago Mu.

Fase media

Después de la inactivación de Repc, hay una expresión de los genes MuA y MuB. MuA es la enzima DDE recombinasa-A y MuB es el activador del ADN diana B. MuA realiza la transposición de los extremos del genoma viral y el ADN del hospedador. El activador B del ADN diana ayuda en la replicación del ADN del huésped viral, lo que lleva a la formación de las dos copias. Este tipo de replicación se denomina transposición replicativa. Esta replicación puede dar lugar a 100 genomas virales después de rondas sucesivas.

Transcripción tardía

Esta fase lleva a cabo la expresión de la enzima modificadora de adenina, que hace que el ADN viral sea resistente a las enzimas de restricción del hospedador modificando las adeninas en el ADN viral.

Biosíntesis y ensamblaje

El gen tardío sintetiza los genes estructurales del fago Mu, lo que conduce a la biosíntesis de partículas virales. Luego, las partículas de virus, como la cápside vacía, las fibras de la cola, etc., se juntan.

El empaque del virión

En primer lugar, el ADN bacteriano se corta primero a la izquierda del genoma de Mu integrado durante aproximadamente 50-150 pb. Luego, se produce un segundo corte después del llenado de la cabeza del fago. El empaquetamiento del ADN viral también ocurre en el lado derecho del genoma de Mu. Por lo tanto, en diferentes sitios del genoma bacteriano, se producirá el empaquetamiento del genoma Mu.

Lisis celular y liberación de virión.

Después del empaquetamiento, los viriones recién sintetizados se liberan de la célula huésped con la ayuda del gen de la lejía que codifica las enzimas líticas (responsables de la lisis celular).


Estructura del bacteriófago

La morfología del bacteriófago incluye los siguientes componentes:

  • Es de forma alargada y hexagonal.
  • La cabeza del bacteriófago posee una estructura prismoide.
  • Está rodeado por un sobre llamado cápside.
  • Es producida por subunidades de proteínas idénticas llamadas capsómeros.
  • Contiene alrededor de 2000 capsómeros.

Material genético:

  • Tiene 50 nm de largo y puede ser ADN o ARN.
  • La estructura del material genético puede ser lineal o circular.
  • Está bien empaquetado dentro de la cabeza.
  • También se llama collar, que conecta la cabeza y la cola.
  • Posee una estructura circular en forma de placa.
  • Se parece a un tubo hueco.
  • Una cola está rodeada por una proteína. vaina.
  • Está compuesto por alrededor de 144 subunidades de proteínas.
  • La vaina del bacteriófago es muy contractible.
  • Contiene 24 anillos.

Fibras de cola:

  • Estos se adjuntan a la placa base.
  • Parece largo y como un hilo filamentos.
  • Las fibras de la cola inducen la especificidad del hospedador, o son específico del anfitrión.
  • Generalmente se encuentran en número 6.
  • Tamaño: 130x2nm
  • También se llama alfiler de cola.
  • Spikes reconoce los sitios receptores de la célula huésped.

Ciclo de vida de los bacteriófagos

Los ciclos lítico y lisogénico son las fases comunes del ciclo de vida de los bacteriófagos.


Ciclo lítico

También es llamado Virulento o Infeccioso ciclo. Incluye los fagos líticos. Los fagos de un ciclo lítico pueden infectar o matar la célula huésped, por lo que el ciclo se conoce como fase virulenta. Incluye los siguientes pasos:

  1. Adjunto
  2. Adsorción
  3. Penetración
  4. Replicación
  5. Montaje
  6. Lisis celular

Adjunto: En este paso, un alfiler de cola o pico reconoce los sitios receptores en la célula bacteriana huésped y se adhiere a ella. Después de eso, el fibras de la cola del bacteriófago se adhiere a la superficie de la bacteria.

Adsorción: En este paso, los grupos amino de la célula huésped reaccionan con el grupo carboxilo de la célula bacteriana y viceversa. Después de la reacción, las fibras de la cola secretan un enzima lítica. Esta enzima crea un agujero en la célula huésped a través del cual un genoma viral se mueve hacia el citoplasma de la célula huésped.

Penetración: Este paso también se conoce como "Inyección”, En el que el material genético del fago penetra en el material genético del huésped.

Replicación o biosíntesis: Después de la penetración, el ARNm sale del núcleo hacia el citoplasma y el genoma viral degrada el material genético del hospedador. Luego, el ARNm se transcribe y se traduce para formar una cápside de proteína, lo que conduce a la biosíntesis de otros componentes.


Montaje: También se refiere como "Maduración". En esta etapa, todos los componentes del bacteriófago se ensamblan para producir una nueva hija o viriones de progenie.

Lisis: En esta etapa, el virus mata la célula bacteriana al lisis celular y libera aproximadamente 100-200 viriones descendientes.

Ciclo lisogénico

También se denomina como Templado o No infeccioso ciclo. Los fagos que participan en este ciclo se conocen como "fagos lisogénicos". Estos fagos no matan ni infectan la célula bacteriana, por lo que una fase lisogénica se considera una fase no infecciosa. Incluye los siguientes pasos:

  1. Adjunto
  2. Penetración
  3. Incorporación de material genético
  4. Replicación
  5. División celular
  6. Inducción

Adjunto: En este paso, el fago lisogénico primero reconoce el sitio de los receptores del huésped a través de sus picos. Después del reconocimiento, las fibras de la cola se adhieren a la superficie de la célula huésped.

Penetración: También es igual que la fase lítica, en la que las fibras de la cola liberan una enzima lisogénica para crear un poro a través del cual un genoma viral ingresa al citoplasma de la célula huésped.

Incorporación de material genético: También se denomina como "Integración de material genético”. En esta etapa, el ADN del fago se incorpora al material genético del material genético del huésped, que forma un complejo (Prophage). El profago es un fago templado, que permanece inactivo, es decir, no puede producir nuevas progenies.

Este paso es simplemente el recombinación del fago y el material genético del huésped, que no implica los procesos de transcripción y traducción.

Replicación: En condiciones favorables, el profago se replica cuando el genoma bacteriano se replica y pasa a las células hijas.

División celular: En esta etapa, una célula se divide en dos células hijas idénticas.

Inducción: Tiene dos condiciones:

  • El profago puede permanecer en estado latente dentro de la célula huésped.
  • En segundo lugar, el profago puede continuar el ciclo lítico por inducción de rayos UV o tratamiento térmico.

Significado

  • Ayuda en la identificación, clasificación y detección de bacteria patogénica.
  • Actúa como un agente de control biológico al matar las bacterias que están involucradas en la contaminación del suelo y el agua.
  • Para estudiar el concepto de evolución, también actúa como organismos modales.
  • Los bacteriófagos tienen un uso significativo en la ingeniería genética.
  • En microbiología espacial, se utiliza como detector de radiación.
  • Se usa significativamente en el tratamiento de muchas enfermedades causadas por bacterias, también conocidas como terapia de fagos.
  • Los bacteriófagos juegan un papel central en el control del crecimiento del plancton bacteriano.
  • En horticultura, estos se utilizan en forma de spray para proteger plantas y vegetales.
  • Además, actúa como biocidas como desinfectante para limpiar las superficies ambientales. P.ej. En hospitales.

Por lo tanto, un bacteriófago muestra una amplia gama de importancia ecológica, molecular y biomédica.


II. Fagos poliédricos o cúbicos

-clasificado en Microviridae, Corticoviridae, Tectiviridae, Leviviridae, y Cystoviridae.

Microviridae fagos- cabeza icosaédrica, tamaño de virión 27 nm, con 12 capsómeros, ADN monocatenario (ssDNA)

Ejemplo: fago φX174

Corticoviridae fagos: sin envoltura, 63 nm de tamaño, cápside compleja, lípidos, dsDNA

Ejemplo: fago PM2

Tectiviridae fagos- sin envoltura, 60 nm, vesícula lipídica flexible, pseudo-cola, dsDNA

Ejemplo: fago PRD1

Leviviridae fagos: sin envoltura, 23 nm, similar al poliovirus, ssRNA

Ejemplo: fago MS2

Cystoviridae fagos con cabeza icosaédrica envuelta, 70-80 nm, lípidos, dsRNA

Ejemplo: Pseudomonas ɸ6


Agradecimientos

Este estudio fue financiado por la beca de investigación del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de Polonia No. N N401 3550 33 y dentro del proyecto de la Unión Europea Programa Operativo Economía Innovadora 2007-2013 (OP IE) No POIG.01.03.01-02-003 / 08: “Optimización de las características y producción de bacteriófagos terapéuticos”. Estos organismos de financiación no tuvieron ningún papel en el diseño de los experimentos, en la recopilación, análisis e interpretación de los datos en la redacción del manuscrito o en la decisión de enviar el manuscrito para su publicación.


Genoma del bacteriófago T4

El fago T4 ha aportado innumerables contribuciones a los paradigmas de la genética y la bioquímica. Su secuencia completa del genoma de 168.903 pb codifica alrededor de 300 productos génicos. La biología de T4 y su secuencia genómica proporcionan el modelo mejor entendido para la genómica y proteómica funcional modernas. Las variaciones en la expresión génica, incluidos los genes superpuestos, el inicio de la traducción interna, los genes empalmados, la omisión de la traducción y el procesamiento del ARN, nos alertan sobre las advertencias de los métodos puramente computacionales. El patrón transcripcional de T4 refleja su dependencia de la ARN polimerasa del hospedador y el uso de proteínas codificadas por fagos que modifican secuencialmente las proteínas activadoras de la transcripción de la ARN polimerasa, un factor sigma del fago, anti-sigma y proteínas señuelo sigma también actúan para especificar las proteínas tempranas, medias, y reconocimiento tardío del promotor. Los controles postranscripcionales por T4 proporcionan excelentes sistemas para el estudio de procesos dependientes de ARN, particularmente a nivel estructural. La redundancia de los sistemas de replicación y recombinación del ADN de T4 revela cómo los fagos y otros genomas se replican y reparan de manera estable en diferentes entornos, lo que proporciona información sobre la evolución del genoma y las adaptaciones a nuevos huéspedes y entornos de crecimiento. Además, el análisis de la secuencia genómica ha proporcionado nuevos conocimientos sobre la variación de la fibra de la cola, la lisis, las duplicaciones de genes y la localización de las proteínas en la membrana, mientras que la determinación estructural de alta resolución del "dispositivo de punción celular", combinada con la reconstrucción de imágenes tridimensionales del placa base, ha revelado el mecanismo de penetración durante la infección. A pesar de estos avances, casi 130 genes T4 potenciales siguen sin caracterizarse. Las iniciativas actuales de secuenciación de fagos están revelando las similitudes y diferencias entre los miembros de la familia T4, incluidos los que infectan bacterias distintas de Escherichia coli. La genómica funcional de T4 ayudará en la interpretación de estos genomas relacionados con T4 recientemente secuenciados y en ampliar nuestra comprensión de la evolución compleja y la ecología de los fagos, las entidades biológicas más abundantes y antiguas de la Tierra.

Cifras

Micrografías electrónicas del bacteriófago T4.…

Micrografías electrónicas del bacteriófago T4. La morfología T4 bien reconocida fue el prototipo de la naturaleza de ...

Sesgos dentro de la hebra (sesgo de nucleótidos) en ...

Sesgos intracadena (sesgo de nucleótidos) en el genoma de T4. (A) Valores acumulativos de…

Mapa del genoma funcional del bacteriófago ...

Mapa del genoma funcional del bacteriófago T4. La capacidad de codificación del genoma T4 ...

Diagrama de la relación entre ...

Diagrama de la relación entre el patrón transcripcional T4 y los diferentes mecanismos ...

Logotipo de los promotores T4. Por poco…

Logotipo de los promotores T4. Casi todas las secuencias de cada alineación tienen promotor ...

Logotipo de T4 RBS. Traducción…

Logotipo de T4 RBS. Regiones de inicio de traducción del archivo T4 GenBank anotado…

El replisome T4. Un modelo de una horquilla de replicación de ADN T4 y el ...

Componentes estructurales de la T4…

Componentes estructurales de la partícula T4. Se han resuelto las características de la partícula ...

Reconstrucción de imágenes tridimensionales del ...

Reconstrucción de imágenes tridimensionales de la placa base del tubo T4 a partir de microscopía crioelectrónica. (A) Imagen estéreo…

Estructura de la timidilato sintasa de T4.…

Estructura de la timidilato sintasa de T4. La secuencia T4 se alineó con otras disponibles ...

Árbol filogenético de timidilato sintasas ...

Árbol filogenético de timidilato sintasas y desoxinucleótido hidroximetilasas. Se obtuvieron todas las secuencias de proteínas ...


Amplificación de ADN por reacción en cadena de la polimerasa

La clonación molecular permite que los fragmentos de ADN individuales se propaguen en bacterias y se aíslen en grandes cantidades. Un método alternativo para aislar grandes cantidades de una sola molécula de ADN es el reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que fue desarrollado por Kary Mullis en 1988. Siempre que se conozca alguna secuencia de la molécula de ADN, la PCR puede lograr una amplificación sorprendente del ADN a través de reacciones realizadas íntegramente in vitro. Esencialmente, la ADN polimerasa se usa para la replicación repetida de un segmento definido de ADN. El número de moléculas de ADN aumenta exponencialmente, duplicándose con cada ronda de replicación, por lo que se puede obtener una cantidad sustancial de ADN a partir de un pequeño número de copias de la plantilla inicial. Por ejemplo, una sola molécula de ADN amplificada a través de 30 ciclos de replicación teóricamente produciría 2 30 (aproximadamente mil millones) de moléculas de progenie. Por tanto, las moléculas de ADN individuales pueden amplificarse para producir cantidades de ADN fácilmente detectables que pueden aislarse mediante clonación molecular o analizarse adicionalmente directamente mediante digestión con endonucleasas de restricción o secuenciación de nucleótidos.

El procedimiento general para la amplificación de ADN por PCR se ilustra en la Figura 3.27. El material de partida puede ser un fragmento de ADN clonado o una mezcla de moléculas de ADN, por ejemplo, ADN total de células humanas. Puede amplificarse una región específica de ADN a partir de dicha mezcla, siempre que se conozca la secuencia de nucleótidos que rodea la región, de modo que los cebadores puedan diseñarse para iniciar la síntesis de ADN en el punto deseado. Dichos cebadores suelen ser oligonucleótidos sintetizados químicamente que contienen de 15 a 20 bases de ADN. Se utilizan dos cebadores para iniciar la síntesis de ADN en direcciones opuestas de las cadenas de ADN complementarias. La reacción se inicia calentando el ADN molde a una temperatura alta (por ejemplo, 95 ° C) para que las dos hebras se separen. A continuación, se reduce la temperatura para permitir que los cebadores se emparejen con sus secuencias complementarias en las cadenas molde. Luego, la ADN polimerasa usa los cebadores para sintetizar una nueva hebra complementaria a cada plantilla. Por tanto, en un ciclo de amplificación, se sintetizan dos nuevas moléculas de ADN a partir de una molécula molde. El proceso se puede repetir varias veces, con un aumento del doble de moléculas de ADN como resultado de cada ronda de replicación.

Figura 3.27

Amplificación de ADN por PCR. La región de ADN que se va a amplificar está flanqueada por dos secuencias que se utilizan para cebar la síntesis de ADN. El ADN de doble hebra inicial se calienta para separar las hebras y luego se enfría para permitir los cebadores (generalmente oligonucleótidos de 15 (más).

Los múltiples ciclos de calentamiento y enfriamiento involucrados en la PCR se realizan mediante bloques de calentamiento programables llamados termocicladores. Las ADN polimerasas utilizadas en estas reacciones son enzimas termoestables de bacterias como Thermus aquaticus, que vive en aguas termales a temperaturas de alrededor de 75 & # x000b0C. Estas polimerasas son estables incluso a las altas temperaturas que se utilizan para separar las hebras de ADN de doble hebra, por lo que la amplificación por PCR se puede realizar de forma rápida y automática. Las secuencias de ARN también pueden amplificarse mediante este método si se usa transcriptasa inversa para sintetizar una copia de ADNc antes de la amplificación por PCR.

Si se sabe lo suficiente de la secuencia de un gen como para que se puedan especificar los cebadores, la amplificación por PCR proporciona un método extremadamente poderoso para obtener cantidades de ADN fácilmente detectables y manipulables a partir del material de partida que puede contener solo unas pocas moléculas de la secuencia de ADN deseada en un complejo. mezcla de otras moléculas. Por ejemplo, se pueden amplificar fácilmente secuencias de ADN definidas de hasta varias kilobases a partir del ADN genómico total, o se puede amplificar un solo ADNc a partir del ARN celular total. Estos segmentos de ADN amplificados pueden luego manipularse o analizarse adicionalmente, por ejemplo, para detectar mutaciones dentro de un gen de interés. La PCR es, por tanto, una poderosa adición al repertorio de técnicas de ADN recombinante. Su poder es particularmente evidente en aplicaciones como el diagnóstico de enfermedades hereditarias, estudios de expresión génica durante el desarrollo y medicina forense.


Replicación de virus bacterianos

Replicación del ADN de fagos similares a T4

Los relacionados serológicamente E. coli que infectan a los bacteriófagos T2, T4 y T6 se denominan comúnmente fagos T-pares. Tienen un genoma de dsDNA de 170 kpb de longitud cuyos extremos contienen repeticiones del 3% del genoma. Además, el genoma de los fagos T-even contiene hidroximetilcitosinas glucosiladas que protegen el ADN de las endonucleasas y confieren estabilidad de doble hebra. Los fagos T-even codifican su propia maquinaria de replicación, lo que los convierte en buenos candidatos para estudiar el mecanismo general de replicación del ADN.

En las primeras etapas después de la infección, la replicación del ADN de T4 comienza desde un solo origen de replicación. El complejo de helicasa / primasa de T4 (gp41 / gp61), cargado en el ADN por la gp59 de T4, se mueve de forma procesiva en la dirección 5′-3 ′ en la síntesis de la hebra rezagada al mismo tiempo que la actividad de la primasa sintetiza periódicamente los cebadores de ARN para iniciar Okazaki. síntesis de fragmentos. La síntesis de la cadena principal es iniciada por una molécula de ARN sintetizada por una ARN polimerasa del huésped a partir de promotores tempranos o medios. La ADN polimerasa (gp43) cataliza la síntesis de ADN de ambas hebras asistida por gp45, un trímero que actúa como una abrazadera deslizante, manteniendo la ADN polimerasa firmemente al ADN. El complejo gp44 / gp62 utiliza la hidrólisis de ATP para impulsar la unión de gp45 al ADN. Aunque el inicio de la replicación del ADN de T4 depende del origen de la replicación, la mayoría de las bifurcaciones de replicación del ADN de T4 se inician mediante el uso de intermedios de recombinación como cebadores de ADN en posiciones aleatorias en todo el genoma. Una vez que la bifurcación de replicación alcanza el extremo 3 ', la porción monocatenaria de la cadena que está modelando la síntesis de la cadena rezagada invade una región de homología en otras moléculas de ADN debido a la redundancia terminal de sus extremos, logrando una vía de replicación del ADN dependiente de la recombinación. denominada "replicación unida-copia", que depende de genes expresados ​​a partir de promotores tempranos o medios, y que se inicia desde los extremos invasores 3 'del ADN. Esto promueve la aparición de intermediarios de ADN en replicación que contienen múltiples copias del genoma unidas covalentemente. Cuando una endonucleasa corta en cualquiera de las cadenas de ADN invadido, se inicia la "recombinación unión-corte-copia" desde los extremos 3 'para permitir la copia de segmentos monocatenarios de un ADN invasor. Esta vía requiere la acción de las proteínas endo VII o terminasa, predominantemente sintetizadas en tiempos tardíos de infección, lo que hace que la unión-corte-copia sea la vía tardía para la replicación del ADN, ya que el inicio del origen de la replicación cesa durante el desarrollo de T4 ( Figura 1 ).

Figura 1 . Inicio de la replicación del ADN a partir de intermedios de recombinación homóloga. La figura muestra cómo el extremo del ssDNA del padre 2 invade el dsDNA homólogo del padre 1. Reproducido de Mosig G, Gewing J, Luder A, Colowick N y Vo D (2001) Dos vías de replicación del ADN dependientes de la recombinación del bacteriófago T4 y sus funciones en mutagénesis y transferencia horizontal de genes. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, EE. UU. 98: 8306–8311, copyright (2001) National Academy of Sciences, EE. UU., Con permiso de National Academy of Sciences.


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