¿Qué pasaría si hubiera un virus bacteriófago de tamaño humano en la misma habitación que yo?

Solo para alimentar tus pesadillas, aquí hay un video y un modelo que hice mostrando el bacteriófago T4 a cinco millones de veces su tamaño real.

El bulbo se llama cápside principal. Contiene el ADN bicatenario del bacteriófago. La estructura de la placa de base tiene proteínas que brotan y se adhieren a la pared de la célula huésped. Así anclada, la cubierta de la cola colapsa, empujando la aguja de la cola hacia la pared de la célula huésped, con pequeñas bolsas de enzimas quemando a través de la pared celular. El bacteriófago extrae el ADN de la cápside de la cabeza en el huésped a través de un tubo. Parece probable que la célula huésped desempeñe un papel en tirar de la cadena de ADN flexible en sí misma.

Todo es un robot de proteínas preparado para saltar cuando tres de las seis fibras largas de la cola tocan estructuras apropiadas en la pared celular de la bacteria huésped. Un bacteriófago no nada o ambula de ninguna manera, no tiene propulsión ni sistema de guía. Parece probable que esté optimizado para emboscar como una mina terrestre en un entorno de biopelícula, ya que las protuberancias en la cápside de la cabeza son macromoléculas de proteína extremadamente pegajosas que fijarían el bacteriófago a los polímeros de azúcar de una biopelícula, esperando que una célula bacteriana se mueva en la proximidad.

El único trabajo de un bacteriófago es fabricar más bacteriófagos, y lo hace ordenando la maquinaria de la célula huésped, su propio ADN dirigiendo un proceso muy complejo para fabricar las partes de un bacteriófago, ensamblarlas, fabricar ADN de bacteriófago y empaquetarlo en la cápside del huésped. La célula huésped estalla, liberando cientos de nuevos bacteriófagos. En general, las partículas bacteriófagas superan en número a las células bacterianas alrededor de diez a uno, de acuerdo con muestras ambientales.

Como han señalado otras respuestas, un objeto tan pequeño no puede agrandarse sin cambiar las reglas fundamentales de la física, o sin comer una pizza entera de pepperoni justo antes de acostarse.

Aquí hay otra película que hice, que muestra la complejidad de la placa de base y la estructura de la aguja. La parte roja es la aguja que se empuja / arrastra hacia la bacteria, arrastrando consigo el ADN del bacteriófago. ¡No dejes que te pique en tus sueños!

Antes que nada, pellizque su mejilla y asegúrese de no estar soñando.

¿No? Bueno. Se trata de divertirse. Supongo que el bacteriófago que tienes delante sigue siendo el organismo unicelular (unicelular) que se supone que es cuando es un millón de veces más pequeño.

Un bacteriófago se ve muy similar al Módulo Lunar Lander del Apolo 11, excepto que tiene patas similares a insectos. En el momento en que ingrese a su habitación, comenzará a acechar, buscando bacterias para infectar. No te detectará de inmediato, no tiene ojos ni oídos. Todo lo que puede hacer es detectar cambios en la concentración de diversas sustancias en el entorno. A menos que entre al aliento o huele realmente mal, deberías ser “invisible” para él. Escóndete debajo de tu cama si quieres jugar seguro.

Definitivamente no recomendaría tocar el bacteriófago. Inmediatamente regala su presencia, y cualquiera de los dos escenarios sucederá:

  1. El bacteriófago lo ignorará; después de todo, usted es similar en tamaño, mientras que las bacterias que infectan los bacteriófagos son mucho más grandes (al menos miles de veces). Por lo tanto, puede simplemente considerarlo como una molécula aleatoria flotando alrededor, y caminar más allá de usted.
  2. Te considerará como bacteria, también conocida como comida. Se adherirá a su cuerpo y clavará su punta puntiaguda en su estómago, e inyectará fragmentos genéticos (plásmidos) en sus cuerpos. En una bacteria, estos fragmentos se vuelven parte del ARN bacteriano y altera sus genes, convirtiéndolo esencialmente en una planta de incubación para producir más bacteriófagos hasta que estallen. Pero recuerda que el bacteriófago es tan grande como tú, y también lo serán sus plásmidos. La sustancia inyectada en su estómago puede no necesariamente infectarlo, pero podría tener resultados mucho peores …

Pero aquí hay buenas noticias. En el momento en que el bacteriófago se haga grande, estará sujeto al ambiente de su habitación que está mucho más seco que cualquier otro lugar en el que haya vivido anteriormente. Perderá humedad rápidamente debido a sus finas membranas celulares. Además, las bacterias, virus y hongos en el aire comenzarán a atacar esta nueva existencia, a la cual el bacteriófago tiene poca o ninguna resistencia (no tiene un ‘sistema inmune’, así de simples son). Lo más probable es que muera antes de que pueda hacer algo.

Buena suerte limpiando el desorden antes de que entre tu mamá.

No va a poder lastimarte o matarte, a menos que seas una bacteria similar, ¿verdad? Los virus están diseñados para inyectar ADN o ARN en las células vivas y secuestrar su maquinaria para copiarse. No son como las arañas que piensan, reaccionan y hacen cosas. Ni siquiera son moviles; solo tienen que flotar en uno de sus objetivos.

Pero consideremos el proceso de escalado para divertirnos.

Si ese fago tiene la misma masa, solo que más grande, entonces será extremadamente liviano, esencialmente vacío, e invisible, y se alejará flotando. Probablemente eso no sea lo que tenías en mente.

Si las partículas fundamentales se han ampliado proporcionalmente, entonces probablemente puedas ver los átomos y cargas individuales volando alrededor, o haciendo lo que sea que hagan cuánticamente. Nadie puede “ver” un electrón. No es una pelota de tenis, orbitando un núcleo. Es una entidad de partículas de onda con comportamientos que podemos describir pero que no se computan a gran escala. Por ejemplo, las cosas pequeñas pueden ser impredecibles a pequeña escala: ese electrón podría estar aquí, o allí, o un poco de ambos al mismo tiempo. ¿Qué pasaría con esta naturaleza a gran escala? Tal vez el movimiento cuántico de los átomos o la naturaleza integral de las partículas cargadas o la imprevisibilidad de los electrones podría significar que podría arrancar electrones o protones de los átomos y ácidos que componen el fago, o que su movimiento azotando las moléculas de aire podría tener algunos impredecibles o efectos desagradables. No me gustaría estar cerca de tal cosa. ¿Protones lo suficientemente grandes como para ver en mi sala de estar? No, gracias. Dejaré que alguien más vea lo que sucede cuando tocas eso.

O tal vez te refieres a que la cosa será escalada, como una estatua de cuarzo que contiene una tonelada más de cuarzo que un grano de arena. Entonces las partes del fago ya no tendrían sentido. En la escala de un fago, las estructuras atómicas están conectadas como lípidos o azúcares y especialmente proteínas para crear pequeñas máquinas con propósitos. Por ejemplo, las membranas lipídicas tienen un in y un out, y son neutrales en el medio (las nuestras están compuestas de bits cargados con colas grasas y neutras, y todas las colas se agrupan en el centro mientras los bits cargados interactúan con el agua y electrolitos a cada lado de la membrana, porque el aceite y el agua les gusta separar). Tener una bicapa de lípidos microscópica es muy diferente de tener miles de millones juntos, al igual que una pila de autos es diferente de un auto gigante con la misma masa. Esto simplemente no va a funcionar. El fago es solo un montón de goo y proteína ahora, no es algo funcional.

De todos modos, creo que podemos concluir con seguridad que nada de esto sucederá fuera de los sueños la noche anterior a un examen de virología.

Si fuera solo usted y el bacteriófago gigante, no podría lastimarlo, pero se vería realmente genial.

Si quisiera ver que realmente funciona, también necesitaría encontrar una bacteria del tamaño de una casa bastante grande.

Para mostrar los tamaños relativos, aquí hay una E. coli atacada por algunos fagos T4:

Ecología y Plantas de bacteriófagos

Eso sería extremadamente genial.

Si logras encontrar una o ambas versiones gigantes, avísame, para que yo también pueda verlas.

Traeré un cuaderno y escribiré algunas cosas, porque esa es la diferencia entre simplemente hacer el tonto, versus hacer ciencia legítima.

Si, por alguna razón, un virus de bacteriófago masivo apareciera frente a usted y usted lo tocara, no pasaría absolutamente nada. Los bacteriófagos son simplemente virus no vivos que atacan a las bacterias (por lo que estarían bien si fuera su tamaño normal) y están compuestos al 100% de proteínas y ADN. si (por alguna razón) este fuera el único bacteriófago especial en el mundo que atacó a humanos, todavía estarías bien, porque es demasiado grande para encerrar a una célula individual y contagiarte con su ADN para construir más y más gigante , bacteriófago irrealmente grande. Podrías poner tu mano en una gran, húmeda y extraña araña que está frente a ti e ir ¡guau! Eso es realmente asqueroso!

Luego colapsaría en un montón en el suelo porque casi no tiene integridad estructural, lo que se haría aún más evidente tan pronto como se ampliara.

Todo lo que hace que un virus “funcione” se debe a su pequeño tamaño. Un virus enorme no representaría un peligro para ti. A esta escala, un virus de bacteriófago no podría entrar en una bacteria y afectarlo.

¡Le acaban de dar la nueva idea más descabellada para una lámpara de pie!

Advertencia, la parte inferior tratará de unirse a su piso y hacer un agujero en él. Lo más probable es que no tenga éxito en eso.