Batteriofago

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Introduzione

Batteriofago Termine usato per indicare qualunque tipo di virus che infetta i batteri. Lo studio dei batteriofagi, o fagi, ha avuto importanti ripercussioni sulla medicina e sulla genetica, in quanto ha contribuito a chiarire il ruolo degli acidi nucleici come molecole responsabili della trasmissione dei caratteri ereditari, e ha permesso la comprensione di alcuni meccanismi delle modalità di infezione dei virus e della resistenza agli antibiotici nei batteri. Lo studio dei batteriofagi ha anche avuto un ruolo importante nella nascita della biologia molecolare.

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Caratteristiche

I batteriofagi presentano una tipica struttura. Essi possiedono una testa, formata dal capside virale (ossia da un involucro di natura proteica) nella quale si trova l’acido nucleico che, nella maggior parte dei fagi, consiste di acido desossiribonucleico (DNA). Alla testa si collega una coda, di forma tubulare e di natura anch’essa proteica, che termina in una piastra basale. A questa si collegano lunghe fibre.

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Ciclo litico e ciclo lisogenico

I batteriofagi, come tutti i virus, per replicarsi necessitano di una cellula ospite; nel caso dei batteriofagi, tali cellule sono esclusivamente quelle dei batteri. La replicazione dei batteriofagi può avvenire secondo due cicli, denominati ciclo litico e ciclo lisogenico. In ogni caso, al momento dell’infezione, il batteriofago inocula il suo patrimonio genetico all’interno del citoplasma batterico. Nel ciclo lisogenico, il genoma virale si integra con quello batterico; il batterio continua a vivere e a riprodursi senza alterare le proprie caratteristiche; da esso, però, discende una colonia di batteri portatori dell’acido nucleico virale. Nel ciclo litico, invece, il filamento genetico virale determina la sintesi di proteine virali, da cui si formano nuovi fagi; ne consegue la lisi e la morte del batterio. Il ciclo lisogenico può diventare litico quando, in base a condizioni ambientali particolari, il genoma virale contenuto in quello batterico ne fuoriesce (escissione) e inizia a codificare per la sintesi di proteine virali.

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Fagi temperati e fagi virulenti

La capacità di svolgere il ciclo litico e il ciclo lisogenico è differente nelle diverse specie di batteriofagi. I fagi detti “temperati” sono in grado di compiere, a seconda delle diverse condizioni, il ciclo litico o il ciclo lisogenico. Sono di questo tipo, ad esempio, il fago λ e il fago φ80. I fagi indicati come “virulenti” possono solo compiere il ciclo litico e, quindi, risultano immediatamente patogeni. A tale gruppo appartiene il fago T4, che utilizza come ospite il batterio Escherichia coli.