1. Allegato :Il primo passo nel processo di infezione è l'attacco del batteriofago alla superficie della cellula batterica. Il batteriofago ha proteine o strutture di attacco specifiche che si legano a recettori o ligandi sulla parete o membrana cellulare batterica. Questo legame è altamente specifico e ciascun batteriofago infetta tipicamente solo particolari ceppi o specie batteriche.
2. Inserimento :Una volta che il batteriofago si è attaccato alla cellula batterica, deve entrare nella cellula per avviare l'infezione. Ciò può avvenire attraverso vari meccanismi:
- Iniezione :Alcuni batteriofagi hanno una struttura aghiforme chiamata tubo della coda, che penetra nella parete o membrana cellulare batterica. Il DNA o il materiale genetico del fago viene quindi iniettato attraverso il tubo della coda nel citoplasma della cellula ospite.
- Fagi avvolti :Alcuni batteriofagi, come i fagi avvolti contenenti lipidi, fondono il loro involucro esterno con la membrana cellulare batterica, rilasciando il DNA del fago nel citoplasma della cellula ospite.
3. Replica :Dopo essere entrato nella cellula ospite, il materiale genetico del batteriofago, solitamente DNA a doppio filamento o RNA a filamento singolo, viene rilasciato dal rivestimento della proteina fagica. Questo materiale genetico funge da modello per la replicazione utilizzando il meccanismo della cellula ospite. Il DNA o RNA dei fagi viene trascritto e tradotto, determinando la produzione di nuovi componenti ed enzimi dei fagi.
4. Assemblea :Nuove particelle fagiche vengono assemblate dal DNA o RNA replicato e dai componenti del rivestimento proteico sintetizzati all'interno della cellula ospite. I componenti strutturali si autoassemblano, racchiudendo il materiale genetico appena replicato per formare nuove particelle fagiche.
5. Lisi :La fase finale del ciclo dell'infezione è la lisi cellulare, che consiste nella rottura della cellula ospite per rilasciare le particelle fagiche appena assemblate. Ciò può avvenire attraverso due meccanismi principali:
- Ciclo litico :Nel ciclo litico, l'infezione da batteriofago provoca la distruzione della cellula ospite. Il fago codifica per enzimi chiamati lisine, o endolisine, che degradano la parete o membrana cellulare batterica. Ciò porta alla lisi cellulare, rilasciando le particelle fagiche della progenie nell'ambiente per infettare nuove cellule ospiti.
- Ciclo lisogenico :In alcuni casi, il batteriofago non provoca immediatamente la lisi cellulare. Invece, integra il suo materiale genetico nel genoma della cellula ospite, diventando un profago. Il profago può rimanere dormiente all'interno della cellula ospite, replicandosi e trasmettendo insieme al DNA della cellula ospite. In condizioni specifiche, il profago può essere indotto ad entrare nel ciclo litico e produrre nuove particelle fagiche, portando alla lisi cellulare.
Dopo il rilascio di nuove particelle fagiche dalla cellula ospite lisata, questi fagi della progenie possono infettare altre cellule batteriche, ripetendo il ciclo di infezione e causando potenzialmente un'infezione diffusa all'interno di una popolazione batterica.
