b'\n_START_ARTICLE_\nFago M13\n_START_SECTION_\nEstructura del fago\n_START_PARAGRAPH_\nLa cubierta proteica del fago se encuentra formada primariamente por un ensamble de mon\xc3\xb3meros de una prote\xc3\xadna formada por 50 amino\xc3\xa1cidos llamada pVIII (o p8), la cual se encuentra codificada por el gen VIII (o g8) en el genoma del fago. Un fago M13 de tipo silvestre emplea aproximadamente unas 2700 copias de la prote\xc3\xadna p8 para formar la cubierta que, t\xc3\xadpicamente, tiene aproximadamente 900\xc2\xa0nm de longitud. Sin embargo, las dimensiones de la cubierta son flexibles y el n\xc3\xbamero de mon\xc3\xb3meros de p8 utilizados para formarla se pueden ajustar para empacar correctamente el tama\xc3\xb1o del genoma de cadena simple que lo forma. Por ejemplo, cuando el genoma del fago se muta para reducir el n\xc3\xbamero de bases de ADN (de 6,4 kb a 221 pb),\xe2\x80\x8b el n\xc3\xbamero de copias de p8 utilizadas para empacarlo se reduce a menos de 100, provocando que la cubierta de p8 se ajuste para acomodar el genoma reducido. Aparentemente existe una limitaci\xc3\xb3n en la capacidad del fago para contener material gen\xc3\xa9tico que est\xc3\xa1 en torno al doble de su contenido normal de ADN. Sin embargo, la deleci\xc3\xb3n del gen que codifica para la prote\xc3\xadna p3 del fago previene que este pueda escapar de su hospedador E. coli, y en estas condiciones es posible encontrar dentro de la c\xc3\xa9lula hospedadora fagos con una longitud de entre 10 y 20 veces la longitud normal, part\xc3\xadculas v\xc3\xadricas que poseen varias copas del genoma del fago._NEWLINE_Existen tambi\xc3\xa9n otras cuatro prote\xc3\xadnas en la superficie del fago, dos de las cuales han sido extensamente estudiadas. En uno de los extremos del filamento hay cinco copias de la prote\xc3\xadna de superficie pIX (p9) y de su prote\xc3\xadna acompa\xc3\xb1ante pVII (p7) que se encuentra m\xc3\xa1s profundamente enclavada en la cubierta proteica del fago. Si fuera posible comparar a la prote\xc3\xadna p8 con el material del cual est\xc3\xa1 formada el asta del bast\xc3\xb3n que es el fago, entonces p7 y p9 forman el pomo que es posible ver en las microfotograf\xc3\xadas. Estas prote\xc3\xadnas son muy peque\xc3\xb1as, conteniendo 33 y 32 amino\xc3\xa1cidos respectivamente, sin embargo es posible a\xc3\xb1adir residuos a la porci\xc3\xb3n terminal de cada una, ya que esta porci\xc3\xb3n se encuentra presente en la parte exterior de la cubierta. En el otro extremo del fago hay cinco copias de la prote\xc3\xadna pIII (p3) expuestas en la superficie y de la prote\xc3\xadna accesoria pVI (p6) la cual se encuentra un poco menos expuesta. Estas forman el extremo redondeado del fago y son las primeras prote\xc3\xadnas en interaccionar con el hospedador E. coli en el momento de la infecci\xc3\xb3n. La prote\xc3\xadna p3, es adem\xc3\xa1s el \xc3\xbaltimo punto de contacto con el hospedador cuando la part\xc3\xadcula viral abandona la superficie bacteriana.\n_START_SECTION_\nCiclo vital del fago\n_START_PARAGRAPH_\nLas etapas generales del ciclo de vida viral son: infecci\xc3\xb3n, replicaci\xc3\xb3n del genoma viral, ensamble de nuevas part\xc3\xadculas virales, y liberaci\xc3\xb3n de la progenie de part\xc3\xadculas del microorganismo hospedador.\n_START_SECTION_\nInfecci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nLos fagos filamentosos utilizan una estructura bacteriana conocida como pilus F para infectar a E. coli. La prote\xc3\xadna p3 del extremo del fago se ancla a la prote\xc3\xadna To1A del pilus bacteriano permiti\xc3\xa9ndole al fago transferir su genoma hacia el citoplasma de la bacteria, donde las enzimas de la maquinaria metab\xc3\xb3lica bacteriana convierten el genoma formado por una cadena simple de ADN (llamada cadena positiva o +), en la forma replicativa (FR) de ADN doble cadena. Esta forma replicativa sirve adem\xc3\xa1s de molde para la expresi\xc3\xb3n de los genes virales.\n_START_SECTION_\nReplicaci\xc3\xb3n del genoma\n_START_PARAGRAPH_\nEl ADN de fago que entra en la c\xc3\xa9lula es de cadena sencilla y se lo suele llamar "hebra +". Apenas penetra en la c\xc3\xa9lula, la ARN polimerasa de la c\xc3\xa9lula hospedadora sintetiza un cebador en el origen de replicaci\xc3\xb3n. La ADN polimerasa de la c\xc3\xa9lula hospedadora empieza a sintetizar la cadena complementaria que se denomina "hebra -". Cuando la Pol III encuentra el cebador se disocia del ADN. Luego la ADN Pol I con actividad exonucleasa 5\'elimina el cebador y llena la brecha. Finalmente la ligasa suelda los dos tramos de ADN reci\xc3\xa9n sintetizados. La s\xc3\xadntesis de la cadena - da lugar a un ADN de doble cadena llamado "forma replicativa"._NEWLINE_Dos productos de los genes del virus cumplen un rol cr\xc3\xadtico en esta etapa del ciclo de vida del fago: Estos son la prote\xc3\xadna pII (p2) que  es una endonucleasa y provoca una "muesca" en el genoma viral cuando se encuentra en su forma de doble cadena, para posibilitar la iniciaci\xc3\xb3n en la replicaci\xc3\xb3n de la cadena + y permanece unida al fosfato en el extremo 5\' dejando el extremo 3\' libre. Sin la presencia de p2, no se puede producir la replicaci\xc3\xb3n del fago. Las enzimas de la bacteria hospedadora van completando las cadenas + con su cadena complementaria formando de esta manera m\xc3\xbaltiples copias del ADN viral en su forma de doble cadena. La prote\xc3\xadna pV (p5) compite con la formaci\xc3\xb3n de ADN de doble cadena secuestrando copias sencillas de la cadena + formando un complejo nucleoproteico que servir\xc3\xa1 de n\xc3\xbacleo para la formaci\xc3\xb3n de nuevas part\xc3\xadculas virales._NEWLINE_La prote\xc3\xadna Rep del hu\xc3\xa9sped es una helicasa que ayuda a desenredar el ADN en el punto donde se encuentra la muesca. La ADN Pol III del anfitri\xc3\xb3n utiliza extremo 3\' libre como un cebador para la s\xc3\xadntesis de una nueva hebra +, mientras que la vieja se quita. Una vez completada la replicaci\xc3\xb3n se obtienen dos mol\xc3\xa9culas de ADN: una circular de doble cadena y una de cadena sencilla, sobre esta \xc3\xbaltima act\xc3\xbaa la prote\xc3\xadna p2 soldando el extremo 5 \'y 3\' por medio de una reacci\xc3\xb3n de transesterificaci\xc3\xb3n recreando de esta forma una hebra +. Este proceso contin\xc3\xbaa hasta que se empieza a acumular p5. Esta prote\xc3\xadna se une al ADN de cadena sencilla + y evita que se siga replicando._NEWLINE_Existe adem\xc3\xa1s una prote\xc3\xadna adicional codificada por el genoma del fago, la pX (p10), que es importante para regular el n\xc3\xbamero de genomas de doble cadena en el hospedador bacteriano. Sin la prote\xc3\xadna p10 no se acumulan cadenas +. Lo que resulta particularmente interesante con respecto a esta prote\xc3\xadna es que es id\xc3\xa9ntica a la porci\xc3\xb3n carboxilo terminal de p2, ya que el gen que codifica para p10 se encuentra de hecho dentro del gen p2 y la prote\xc3\xadna surge de una iniciaci\xc3\xb3n diferencial de la transcripci\xc3\xb3n dentro del gen de p2. Esto hace que la manipulaci\xc3\xb3n de p10 se encuentre inextricablemente unida a la manipulaci\xc3\xb3n de p2 (un verdadero dolor de cabeza desde el punto de vista de la ingenier\xc3\xada) pero esto logra una estructura gen\xc3\xa9tica sumamente compacta y eficiente en la naturaleza.\n_START_SECTION_\nEnsamble de las part\xc3\xadculas virales\n_START_PARAGRAPH_\nLa maduraci\xc3\xb3n del fago requiere de las prote\xc3\xadnas pIV (p4), pI (p1) codificadas tambi\xc3\xa9n en el genoma viral, y de la prote\xc3\xadna pXI (p11). Esta \xc3\xbaltima es una prote\xc3\xadna codificada por el mismo gen pI, y es producto de un punto de iniciaci\xc3\xb3n de transcripci\xc3\xb3n diferencial. En la membrana externa de la bacteria se ensamblan m\xc3\xbaltiples copias (generalmente entre 12 y 14) de p4 para formar una estructura estable con forma de barril. En forma similar un pu\xc3\xb1ado de p1 y p11 (5 o 6 copias de cada una) se ensamblan en la membrana interna de la bacteria, y la evidencia gen\xc3\xa9tica sugiere que las porciones C terminales de p1 y p11 interaccionan con la porci\xc3\xb3n N terminal de p4 en el periplasma. Estas prote\xc3\xadnas en conjunto, p1, p11, p4; forman un complejo en forma de canal a trav\xc3\xa9s del cual el fago maduro es secretado de su hospedador bacteriano.\n_START_SECTION_\nExcresi\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nPara iniciar la secreci\xc3\xb3n del fago, dos de las prote\xc3\xadnas menores de la envoltura: p9 y p7, interact\xc3\xbaan con el complejo formado por ADN monocatenario y p5 a la altura de la regi\xc3\xb3n del ADN llamada secuencia de empaque (tambi\xc3\xa9n conocida como secuencia PS). Entonces las prote\xc3\xadnas p5 que recubren la hebra de ADN monocatenario son reemplazadas por las prote\xc3\xadnas p8 que se encuentran empotradas en la membrana celular de la bacteria y el fago en crecimiento es "hilado" al atravesar el canal formado por p1, p11 y p4. Este proceso de reemplazo de p5 por p8 explica la evidencia de microfagos presentada anteriormente indicando como es que el tama\xc3\xb1o de la part\xc3\xadcula viral se encuentra determinado por el n\xc3\xbamero de bases empacadas dentro del fago. Una vez que el ADN viral se encuentra completamente recubierto con p8, se finaliza la secreci\xc3\xb3n a\xc3\xb1adiendo los capuchones p3/p6 y el fago se desprende de la superficie bacteriana.\n_START_SECTION_\nM13 como vector de clonaci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nDado que el ADN de M13 es monocatenario, este bacteri\xc3\xb3fago es un vector conveniente para la clonaci\xc3\xb3n de ADN. La longitud de su genoma no es fijo y por lo tanto es capaz de aceptar ADN extra\xc3\xb1o sin comprometer la viabilidad del fago. Un vector de clonaci\xc3\xb3n particular que explota el ciclo de vida del fago M13 se llama "fag\xc3\xa9mido"._NEWLINE_El fag\xc3\xa9mido es una mol\xc3\xa9cula circular de ADN de doble cadena de pl\xc3\xa1smido que contiene un origen de replicaci\xc3\xb3n (ori V) y el origen de replicaci\xc3\xb3n de M13 pero que no contiene los genes que codifican para las prote\xc3\xadnas estructurales del fago. En un fag\xc3\xa9mido se puede clonar una secuencia de ADN de inter\xc3\xa9s que se desea que se exprese en una poblaci\xc3\xb3n de c\xc3\xa9lulas mediante la explotaci\xc3\xb3n de la infecci\xc3\xb3n por fagos. Debido a que el fag\xc3\xa9mido contiene solo el origen de replicaci\xc3\xb3n de fago, es incapaz de generar las prote\xc3\xadnas estructurales necesarias para el ensamblaje del fago y para el empaquetamiento del ADN dentro de \xc3\xa9l. Por esta raz\xc3\xb3n, se utiliza el fago auxiliar M13K07. Este fago contiene un origen de replicaci\xc3\xb3n y de codificaci\xc3\xb3n para todas las prote\xc3\xadnas estructurales necesarias para el montaje de la forma infectiva del fago. Cuando las c\xc3\xa9lulas que contienen el fag\xc3\xa9mido se superinfectan con M13K07, la Gp2 producida por los genes del M13K07 reconoce como secuencia de origen de fago a la que se encuentra presente en el fag\xc3\xa9mido por lo que en consecuencia es capaz de replicarse y de empaquetarse junto con las prote\xc3\xadnas estructurales codificadas por el fago auxiliar.\n_START_SECTION_\nOtras investigaciones\n_START_PARAGRAPH_\nGeorge Smith, entre otros, mostr\xc3\xb3 que los fragmentos producidos por la endonucleasa EcoRI pueden ser soldados en un sitio Bam \xc3\xbanico de los fagos filamentosos f1, y por lo tanto resultar expresados en el gen III; cuya prote\xc3\xadna pIII resulta accesible desde el exterior. \xc3\x89ste no es el \xc3\xbanico sitio Bam existente en el gen III de M13._NEWLINE_Se puede modificar al M13 para obtener diferentes sitios de inserci\xc3\xb3n accesibles, haci\xc3\xa9ndolo \xc3\xbatil en su flexibilidad para el manejo de insertos de diferente tama\xc3\xb1o._NEWLINE_Debido a que el sistema de expresi\xc3\xb3n M13 permite una gran flexibilidad en la localzaci\xc3\xb3n y n\xc3\xbamero de prote\xc3\xadnas recombinantes que pueden obtenerse del fago, es una herramienta popular para la construcci\xc3\xb3n e investigaci\xc3\xb3n de nanoestructuras.\xe2\x80\x8b por ejemplo, el fago puede ser gen\xc3\xa9ticamente modificado para expresar prote\xc3\xadnas diferentes en sus extremos y en su segmento medio. Esto puede ser utilizado para ensamblar estructuras tales como nanocables de oro u \xc3\xb3xido de cobalto para la fabricaci\xc3\xb3n de bater\xc3\xadas,\xe2\x80\x8b o para empacar nanotubos en forma de manojos orientados para su utilizaci\xc3\xb3n en celdas fotovoltaicas.\xe2\x80\x8b'