How big is Bacteriófago?

Um bacteriófago, ou fago, é um vírus que infecta bactérias, e seu nome vem da palavra grega para "devorar". A imagem do explorador mostra um fago com a forma do T4, um vírus que infecta a bactéria Escherichia coli. O T4 tem cerca de 260 nanômetros de comprimento, do topo da cabeça até a base da cauda. Um nanômetro é um bilionésimo de metro.

Tamanho

Vírus têm várias formas, e fagos como o T4 têm o que os biólogos chamam de forma complexa. Eles têm uma cabeça que guarda o DNA do vírus, uma cauda e fibras que se prendem a uma bactéria. O T4 é usado há muito tempo como modelo para estudar o funcionamento de vírus e células, e já foi medido em detalhe.

A cabeça do T4 tem uma forma alongada de 20 lados, com 120 nanômetros de comprimento e 86 nanômetros de largura. Ela guarda uma molécula de DNA com cerca de 171.000 pares de bases, sendo um par de bases um degrau da escada do DNA. A cauda, abaixo da cabeça, tem cerca de 140 nanômetros de comprimento. Sua bainha externa tem 92,5 nanômetros de comprimento e 24 nanômetros de largura, e termina em uma placa basal de seis lados, com cerca de 52 nanômetros de largura.

Seis longas fibras da cauda, cada uma dobrada em uma articulação, se espalham a partir da placa basal como pernas. Cada fibra tem cerca de 144 a 160 nanômetros de comprimento, um pouco mais que a própria cauda.

Comparações de tamanho

A bactéria E. coli que o T4 infecta tem cerca de 2 micrômetros de comprimento e 1 micrômetro de largura, ou seja, é cerca de oito vezes mais comprida que o T4. Um micrômetro é um milésimo de milímetro.
Se o T4 fosse ampliado ao tamanho de uma pessoa de 1,7 metro de altura, uma célula de E. coli teria cerca de 13 metros de comprimento e 6,5 metros de largura.
Cerca de 300 a 400 fagos T4, colocados ponta a ponta, cobririam a largura de um fio de cabelo humano, que tem de 80 a 100 micrômetros de largura.
A cabeça do T4 tem menos da metade da largura do menor detalhe que um microscópio óptico comum consegue mostrar, cerca de 200 nanômetros, o limite dos microscópios ópticos. Em vez disso, os fagos são fotografados com microscópios eletrônicos.
O T4 é cerca de 1,8 vezes mais comprido que a largura de uma partícula de HIV. Uma partícula de Mimivirus, com cerca de 750 nanômetros de largura, tem quase três vezes o comprimento do T4.

Como um fago infecta uma bactéria

Primeiro, o fago se prende a moléculas específicas na superfície de uma bactéria. A maioria dos fagos consegue infectar apenas uma espécie de bactéria, ou até mesmo uma única cepa. Em seguida, a bainha da cauda do T4 se contrai e age como uma agulha hipodérmica, injetando o DNA do vírus através da parede celular. A cabeça e o resto do fago permanecem do lado de fora.

Dentro da célula, os genes do fago assumem o controle e a célula passa a produzir as partes de novos fagos. Os novos fagos são montados, e a célula se rompe, liberando-os para infectar outras células. Uma célula infectada libera cerca de 100 a 300 fagos como o T4.

Fagos como remédio

Como cada fago ataca apenas certas bactérias, médicos podem usar fagos para tratar infecções bacterianas. Isso é chamado de terapia fágica. Os fagos foram descobertos no início do século 20. A descoberta posterior da penicilina e de outros antibióticos levou a maioria dos países a abandonar a terapia fágica, mas a antiga União Soviética e alguns países do Leste Europeu continuaram a usá-la.

Os fagos têm uma vantagem sobre os antibióticos: eles matam apenas as bactérias que visam, enquanto os antibióticos também matam bactérias benéficas do corpo. Um livro de microbiologia de 2016 descreve o interesse pela terapia fágica como ressurgente, porque cada vez mais bactérias resistem a antibióticos.