Bacteriófago para niños
Los bacteriófagos (también conocidos como fagos) son virus especiales que solo atacan e infectan a las bacterias. Su nombre viene del griego y significa "comer bacterias", porque actúan como si se las comieran.
Al igual que otros virus, los fagos tienen una cubierta de proteína llamada cápside. Dentro de esta cubierta guardan su material genético, que puede ser ADN. El tamaño de los fagos es muy pequeño, entre 20 y 200 nm (nanómetros).
Existen dos tipos principales de bacteriófagos: los de "cola" y los "sin cola". Los fagos de cola tienen una especie de pinzas que les permiten inyectar su material genético directamente dentro de la bacteria. Los fagos sin cola, en cambio, necesitan entrar completamente en la bacteria para poder multiplicarse, de forma similar a como lo hacen los virus que infectan células más grandes. Más del 80% de los fagos son de cola.
Los fagos se encuentran en todas partes donde hay bacterias, como en el suelo o en el intestino de los animales. El agua de mar es un lugar donde hay muchísimos fagos, se calcula que puede haber miles de millones de partículas virales por cada mililitro.
Contenido
¿Cómo se clasifican los bacteriófagos?
Los bacteriófagos se encuentran en muchos grupos de virus y se cree que son las formas más antiguas de los virus que hoy infectan a otros seres vivos. Los científicos los clasifican según el tipo de material genético que tienen (ADN o ARN).
Se ha descubierto que la mayoría de los bacteriófagos son muy antiguos, incluso más que el último ancestro común de todos los seres vivos. Esto significa que han existido desde hace muchísimo tiempo. Por ejemplo, los fagos de cola son parientes lejanos de virus que causan enfermedades como el herpes o la varicela en humanos.
Gracias a estudios avanzados, se han descubierto muchísimas especies nuevas de bacteriófagos en lugares como el cuerpo humano y diferentes ecosistemas.
Actualmente, los bacteriófagos se clasifican en varios grupos grandes, como:
- Dominio Duplodnaviria (incluye fagos de cola con ADN de doble cadena)
- Dominio Singelaviria (incluye fagos con ADN de doble cadena)
- Dominio Monodnaviria (incluye fagos con ADN de una sola cadena)
- Dominio Varidnaviria (incluye fagos con ADN de doble cadena)
- Dominio Riboviria (incluye fagos con ARN)
Galería
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Caudoviricetes, Straboviridae
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Caudoviricetes, Demerecviridae
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Caudoviricetes, Autographiviridae
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Microviridae, Sangervirae
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Inoviridae, Loebvirae
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Plectroviridae, Loebvirae
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Cystoviridae
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Fiersviridae, Leviviricetes
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Tectiviridae, Tectiliviricetes
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Halopanivirales, Helvetiavirae
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Plasmaviridae
¿Quién descubrió los bacteriófagos?
El descubrimiento de los bacteriófagos tiene una historia interesante. En 1913, un científico británico llamado Frederick Twort notó que algo estaba matando a las bacterias, pero no estaba seguro de qué era. Pensó que podría ser un virus.
Luego, en 1917, el microbiólogo canadiense Félix d'Herelle anunció que había encontrado un "enemigo invisible" de una bacteria que causaba disentería. Él estaba convencido de que era un virus y lo llamó "bacteriófago". D'Herelle había estado investigando desde 1910 y estaba seguro de que estos virus "devoraban" a las bacterias.
¿Cómo funcionan los fagos?
Los fagos tienen dos formas principales de actuar:
- Fagos virulentos: Estos fagos se unen a una bacteria, inyectan su material genético, usan la maquinaria de la bacteria para hacer muchas copias de sí mismos y luego rompen la bacteria para liberar a los nuevos fagos. Este proceso se llama ciclo lítico.
- Fagos temperados: Estos fagos son más "tranquilos". Cuando infectan una bacteria, su material genético se queda "dormido" dentro de la bacteria y se copia cada vez que la bacteria se divide. A veces, por ciertas señales, pueden "despertar" y empezar el ciclo lítico, rompiendo la bacteria.
A veces, los fagos pueden incluso ser útiles para las bacterias, dándoles nuevas habilidades.
¿Cómo se multiplican los fagos?
Los fagos pueden seguir el ciclo lítico (destruyendo la bacteria) o el ciclo lisogénico (quedándose "dormidos" dentro de ella). Un fago generalmente hace uno u otro, no ambos al mismo tiempo.
En el ciclo lítico, el fago se reproduce rápidamente dentro de la bacteria y luego la rompe para salir y buscar nuevas bacterias a las que infectar.
En el ciclo lisogénico, el material genético del fago se une al ADN de la bacteria o se mantiene aparte como un plásmido. De esta forma, se copia cada vez que la bacteria se reproduce, pasando a todas las nuevas bacterias. El fago permanece inactivo hasta que las condiciones para la bacteria empeoran (por ejemplo, falta de alimento). En ese momento, el fago se activa y comienza el ciclo lítico, destruyendo la bacteria.
¿Cómo se unen a las bacterias?
Los fagos se pegan a puntos específicos en la superficie de las bacterias, como si fueran una llave que encaja en una cerradura. Cada fago solo puede infectar a ciertas bacterias que tienen la "cerradura" adecuada. Como los fagos no se mueven por sí mismos, dependen de chocar con la bacteria correcta. Una vez que se unen, inyectan su material genético dentro de la bacteria.
¿Cómo fabrican sus partes?
Una vez dentro, el material genético del fago toma el control de la bacteria. En pocos minutos, la bacteria empieza a fabricar las proteínas y el material genético que el fago necesita para crear nuevas copias de sí mismo. La bacteria deja de hacer sus propias cosas y se dedica a producir nuevos fagos.
¿Cómo se ensamblan y liberan?
Las diferentes partes del fago (como la cabeza y la cola) se construyen por separado y luego se unen. El ADN del fago se empaqueta dentro de la cabeza. Todo este proceso puede durar unos 15 minutos.
Finalmente, los nuevos fagos se liberan. En muchos casos, una proteína especial rompe la pared de la bacteria, liberando cientos de nuevos fagos listos para infectar a otras bacterias. Algunos fagos, sin embargo, salen de la bacteria sin romperla, como si la bacteria los "secretara" constantemente.
¿Para qué se usan los bacteriófagos?
Los fagos son muy importantes en la biología molecular. Se usan como herramientas para introducir ADN en las bacterias, lo que ayuda a los científicos a estudiar los genes.
Terapia fágica
Terapia fágica Desde hace mucho tiempo, se ha pensado en usar los fagos para combatir infecciones bacterianas, ya que son muy buenos destruyendo bacterias. Esta idea, llamada terapia fágica, fue muy popular antes de que se descubrieran los antibióticos.
En lugares como la antigua Unión Soviética, la terapia fágica se ha usado desde la década de 1940 como una alternativa a los antibióticos. Institutos en Polonia y Georgia han investigado y usado fagos para tratar infecciones.
Hoy en día, con el aumento de bacterias que son resistentes a muchos antibióticos, los científicos están volviendo a considerar a los fagos como una solución. Por ejemplo, en 2006, en Estados Unidos se aprobó el uso de bacteriófagos en ciertas carnes para eliminar una bacteria llamada Listeria monocytogenes. Además, en 2011, la Fundación Bill y Melinda Gates apoyó una investigación en España sobre el uso de fagos para tratar infecciones digestivas causadas por bacterias.
¿Cómo se eligen los fagos para la terapia?
Los fagos para uso terapéutico se pueden encontrar en cualquier lugar donde haya bacterias, como en aguas residuales. Una vez aislados, se estudian para asegurarse de que son específicos para la bacteria que se quiere combatir y que son efectivos. Es muy importante usar fagos que destruyan la bacteria y no aquellos que se queden "dormidos" dentro de ella, para evitar problemas.
Para que la terapia sea más efectiva, a menudo se usan "cócteles de fagos", que son mezclas de dos o más tipos de fagos. Esto ayuda a combatir diferentes cepas de bacterias y a reducir la posibilidad de que las bacterias se vuelvan resistentes a los fagos.
Bacteriófagos más estudiados
Algunos de los bacteriófagos más investigados por los científicos son:
- Fago λ
- Fago T4
- Fago T7
- Fago M13
- Fago MS2
- Fago Qβ
- Fago Φ6
- Fago P22
- Fago Φ29
- Fago ΦX174
Véase también
En inglés: Bacteriophage Facts for Kids
- Fagoterapia
- Virófago
- Bactericida
