Bacteriophage MS2

El bacteriophage MS2 es un icosahedral, sentido positivo virus del ARN de un solo hilo que infecta la bacteria Escherichia coli.

Historia

En 1961, MS2 fue aislado por Alvin John Clark y se reconoció como un contener el ARN phage muy similar a bacteriophage f2.

En 1976, MS2 era el primer organismo para hacer ordenar su genoma completamente. Esto fue llevado a cabo por Walter Fiers y su equipo, que construye en su jalón más temprano en 1972 del primer gene para completamente ordenarse, la proteína del abrigo de MS2. Estas secuencias se determinaron al nivel del ARN, mientras que el siguiente logro de punto de referencia, la secuencia del bacteriophage ΦX174 genoma en 1977, se determinó usando el ADN.

Virología

El genoma MS2 es uno de los más pequeños conocidos, 3569 nucleotides mucho tiempo. Codifica sólo cuatro genes: la proteína de la maduración (A-proteína), la proteína de la lisis y la proteína replicase. Sin embargo, la expresión de estas proteínas es regulada por la interacción compleja entre traducción y ARN estructura secundaria.

Un MS2 virion es aproximadamente 27 nm en el diámetro (por la microscopia de electrones). Consiste en una copia de la proteína de la maduración y 180 copias de la proteína del abrigo (organizado como 90 dimers) arreglado en una cáscara de icosahedral con la triangulación número T=3, protegiendo el ARN genomic dentro. El virion tiene un punto de isoelectric (pI) de 3.9.

MS2 sólo infecta "al varón" E. coli bacterias, es decir los que aguantan un F pilus. Ata al lado del pilus vía su proteína de la maduración sola. El mecanismo preciso por el cual el ARN phage entra en la bacteria es desconocido. Una vez que el ARN es dentro, comienza a funcionar como un ARN del mensajero para la producción de proteínas phage. El gene para la proteína más abundante, la proteína del abrigo, se puede inmediatamente traducir. El principio de la traducción del gene replicase normalmente se esconde dentro del ARN estructura secundaria, pero puede pasajeramente abierto ya que los ribosomes pasan por el gene de la proteína del abrigo. La traducción de Replicase también se cierra una vez que las cantidades grandes de la proteína del abrigo se han hecho; la proteína del abrigo dimers liga y estabiliza el ARN "horquilla del operador", bloqueando el principio de replicase. El principio del gene de la proteína de la maduración es accesible en el ARN reproducido, pero escondido dentro del ARN estructura secundaria en el ARN MS2 completado; esto asegura la traducción de sólo muy pocas copias de la proteína de la maduración por ARN. Finalmente, el gene de la proteína de la lisis sólo puede ser iniciado por ribosomes que han completado la traducción del gene de la proteína del abrigo y "disminuyen" al principio del gene de la proteína de la lisis, en aproximadamente una frecuencia del 5%.

La réplica del genoma MS2 más el hilo requiere la síntesis del complementario menos el ARN del hilo, que se puede usar entonces como una plantilla para la síntesis de un nuevo más el ARN del hilo. La réplica de MS2 se ha mucho menos bien estudiado que la réplica de bacteriophage muy relacionado Qβ, en parte porque el MS2 replicase ha sido difícil de aislar, pero probablemente será similar.

Se piensa que la formación del virion se inicia ligando de la proteína de la maduración al ARN MS2; de hecho, el complejo de proteína de la maduración y ARN es infeccioso. La asamblea de la cáscara de icosahedral o capsid de proteínas del abrigo puede ocurrir en ausencia del ARN; sin embargo, capsid asamblea es nucleated por la proteína del abrigo dimer ligando a la horquilla del operador, y la asamblea ocurre en concentraciones mucho inferiores de la proteína del abrigo cuando el ARN MS2 está presente.

La lisis bacteriana y la liberación de virions recién formado ocurren cuando la proteína de la lisis suficiente se ha acumulado. La proteína de la lisis forma poros en la membrana citoplásmica, que lleva a la pérdida del potencial de la membrana y la avería de la pared de la célula.

Notas

Más recientemente, la horquilla del operador MS2 y la proteína del abrigo han encontrado la utilidad en el descubrimiento de ARN en células vivas (ver MS2 etiquetar).

Véase también

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