Bacteriòfags, cicles vírics i microbiota intestinal: preguntes respostes

Exercici 4

A) Pròfag i integració

Un pròfag de la soca O157:H7 d E. coli és el material genètic d un bacteriòfag que s ha integrat dins del cromosoma de la bactèria. En aquest estat el virus no destrueix la cèl lula, sinó que queda en fase latent i es replica conjuntament amb el genoma bacterià cada vegada que la bactèria es divideix. Això fa que la informació genètica del fag es transmeti a les cèl lules filles sense provocar cap dany immediat a l hoste.

B) Cicles lític i lisogènic

El cicle A correspon al cicle lític, ja que s hi observa que el bacteriòfag utilitza la maquinària cel·lular de la bactèria per fabricar nombroses còpies noves del virus i, un cop completada la replicació, la cèl lula acaba trencant-se i alliberant els nous fags. En canvi, el cicle B correspon al cicle lisogènic, perquè en aquest cas el genoma del fag queda integrat en el genoma bacterià en forma de pròfag i es replica de manera passiva amb la bactèria sense produir-ne la destrucció.

C) Toxines Shiga i expressió

Les toxines Shiga només es produeixen en el cicle lític perquè els gens que codifiquen aquesta toxina es troben en el genoma del bacteriòfag i s expressen quan el virus entra en fase activa de replicació. Durant el cicle lisogènic aquests gens queden reprimits, ja que el fag es manté en estat latent integrat al cromosoma bacterià. Per això, determinats antibiòtics que poden induir el pas al cicle lític afavoreixen la producció de toxina i poden agreujar la malaltia.

D) Eficàcia de teràpies basades en fags

El fàrmac basat en bacteriòfags perdria eficàcia si els fags desenvolupessin un cicle com el B, és a dir, un cicle lisogènic, perquè en aquest cas no destruirien les bactèries. En lloc de provocar la lisi bacteriana, s integrarien en el seu genoma i es replicarien amb elles, permetent que la població bacteriana continués viva i multiplicant-se. Això faria que el tractament no eliminés el patogen de manera efectiva.

Exercici 3

1. Adsorció i penetració (entrada del virus)

El virus de la PPA s uneix específicament als receptors de la membrana plasmàtica de la cèl lula hoste. Posteriorment entra a l interior cel·lular mitjançant endocitosi. Un cop dins, es produeix la desencapsidació i s allibera el genoma viral al citoplasma.

2. Replicació i síntesi de components virals

El genoma viral es replica utilitzant enzims virals i la maquinària de la cèl lula hoste. Paral·lelament, es sintetitzen les proteïnes virals necessàries per formar noves partícules víriques. Això dona lloc a múltiples còpies del material genètic i de les proteïnes estructurals.

3. Assemblatge i alliberament

Les noves còpies del genoma viral s encapsiden formant la càpside i es constitueixen nous virions. Finalment, aquests s alliberen de la cèl lula, sovint provocant la lisi cel·lular, i poden infectar noves cèl lules.

Exercici 2

L afirmació és incorrecta i conté diversos errors.

En primer lloc, els virus no es poden eliminar amb penicil·lina, ja que aquest antibiòtic actua inhibint la síntesi de la paret cel·lular bacteriana (peptidoglicà). Els virus no són cèl lules, no tenen paret cel·lular ni metabolisme propi, i per tant els antibiòtics no els afecten.

En segon lloc, és cert que els bacteris gramnegatius presenten una membrana externa que pot dificultar l acció d alguns antibiòtics, però això no implica que els virus siguin més fàcils d eliminar, ja que són estructuralment i funcionalment diferents dels bacteris.

Finalment, també és fals que els virus es puguin cultivar fàcilment en medis com l agar-agar. Els virus són paràsits intracel·lulars obligats i només es poden replicar dins de cèl lules vives (cultius cel·lulars, ous embrionats o animals de laboratori). No poden créixer en medis de cultiu artificials com fan els bacteris.

Exercici 1

Què és la microbiota intestinal? (0,25p)

La microbiota intestinal és el conjunt de microorganismes (principalment bacteris) que viuen de manera habitual al nostre intestí en relació de simbiosi amb l hoste. Aquests microorganismes contribueixen a la digestió, sintetitzen vitamines, participen en el metabolisme i intervenen en la regulació del sistema immunitari.

Número de la taula i justificació per Lactobacillus (0,25p)

El gènere Lactobacillus està format per bacteris Gram-positius i de forma bacil·lar (allargada). A la taula, correspon al número 3, ja que presenta:

• Coloració violeta (Gram-positiu)
• Forma allargada (bacil)

Per tant, el número correcte és el 3 perquè coincideix amb les característiques pròpies del gènere Lactobacillus.

Sensible (S) i Resistent (R)

• Sensible (S): quan hi ha un halo d inhibició clar al voltant del disc, ja que significa que l antibiòtic impedeix el creixement bacterià.
• Resistent (R): quan no hi ha halo d inhibició (o és molt petit), indicant que el bacteri pot créixer malgrat la presència de l antibiòtic.

Ser resistent significa que el bacteri té mecanismes (com modificació de la diana, enzims que degraden l antibiòtic o bombes d expulsió) que li permeten sobreviure en presència de l antibiòtic. Ser sensible significa que l antibiòtic és eficaç i pot inhibir o eliminar el bacteri.