Littiske syklusfaser og ekte eksempel



den litisyklus det er en av de to alternative livssyklusene til et virus i en vertscelle, hvorved viruset som kommer inn i cellen, tar mekanismen for replikasjonen. En gang inne, blir DNA og virale proteiner fremstilt og lyset (brutt) cellen. Således kan de nyopprettede virusene forlate vertscellen nå oppløst, og infisere andre celler.

Dette replikasjonsmetoden står i kontrast til den lysogene syklus, i løpet av hvilken virus som har infisert en celle er satt inn i vertens DNA og, som virker som en inert segment av DNA blir replikert bare når cellen deler seg.

Den lysogene syklusen forårsaker ingen skade på vertscellen, men er en latent tilstand, mens den lytiske syklusen resulterer i ødeleggelsen av den infiserte cellen.

Den lytiske syklusen betraktes generelt som den viktigste metoden for viral replikasjon, siden den er mer vanlig. I tillegg kan den lysogene syklus fører til lytisk syklus når det er en hendelse av induksjon, for eksempel eksponering for ultrafiolett lys, noe som gjør denne dvale angi lytiske syklus.

Gjennom en bedre forståelse av den lytiske syklusen, kan forskere bedre forstå hvordan immunsystemet reagerer på å avvise disse virusene, og hvordan ny teknologi kan utvikles for å overvinne virussykdommer..

For å lære å avbryte viral replikasjon og dermed adressere sykdommer forårsaket av virus som påvirker mennesker, dyr og landbruksavlinger, gjennomføres mange studier.

Forskere håper å en dag kunne forstå hvordan å stoppe utløsere som starter den destruktive lytiske syklusen i virus av sanitær interesse.

index

  • 1 Generelt om litisyklusen
  • 2 faser av en lytisk syklus: Eksempel fag T4
    • 2.1 Fiksering / adhesjon til cellen
    • 2.2 Inntrengning / virusoppføring
    • 2.3 Replikasjon / syntese av virale molekyler
    • 2.4 Montering av virale partikler
    • 2,5 Lysis av den infiserte cellen
  • 3 referanser

Generelt om litisyklusen

Viral reproduksjon forstås best ved å studere virus som smitter bakterier, kjent som bakteriofager (eller fager). Den lytiske syklusen og den lysogene syklusen er de to grunnleggende reproduktive prosessene som er blitt identifisert i virus.

Basert på studier med bakteriofager, har disse syklusene blitt beskrevet. Den lytiske syklusen innebærer at viruset kommer inn i en vertscelle og tar kontroll over molekylene som replikerer cellens DNA for å produsere viralt DNA og virale proteiner. Dette er de to klassene av molekyler som strukturelt utgjør fager.

Når vertscellen har mange virale partikler som er fremstilt fersk på innsiden, fremmer disse partiklene nedbrytningen av celleveggen fra innsiden.

Ved hjelp av molekylære mekanismer som er karakteristiske for fag, produseres visse enzymer som har evnen til å bryte bindingene som opprettholder celleveggen, noe som letter frigivelsen av nye virus.

For eksempel bakteriofagen lambda, etter å ha infisert en vertscelle av Escherichia coli, det legger vanligvis sin genetiske informasjon inn i bakteriekromosomet og forblir i sovende tilstand.

Under visse stressforhold kan viruset imidlertid begynne å formere seg og ta den lytiske banen. I dette tilfellet produseres flere hundre fag, på hvilket tidspunkt bakteriecellen glattes og avkommet slippes ut.

Faser av en lytisk syklus: Eksempelfag T4

Virus som multipliserer med den lytiske syklusen kalles virulente virus fordi de dreper cellen. Phage T4 er det mest studerte reelle eksempelet for å forklare litisyklusen, som består av fem trinn.

Fiksering / adhesjon til cellen

Fag T4 holder seg først til en vertscelle av Escherichia coli. Denne bindingen utføres av halefibrene av viruset som har proteiner med høy affinitet for vertscellemuren.

Stedet der viruset adheres kalles reseptorsteder, selv om det også kan sammenføyes av enkle mekaniske krefter.

Penetrasjon / Virusoppføring

For å infisere en celle, må viruset først komme inn i cellen gjennom plasmamembranen og celleveggen (hvis tilstede). Deretter frigjør det sitt genetiske materiale (RNA eller DNA) i cellen.

I tilfelle av T4 fag, etter binding til vertscellen, frigjøres et enzym som svekker et sted av vertscelleveggen.

Deretter sprøyter viruset sitt genetiske materiale på en lignende måte som en nål i nålen, og presser mot cellen gjennom det svake punktet til celleveggen.

Replikasjon / syntese av virale molekyler

Nukleinsyren i viruset bruker vertenes maskin til å produsere store mengder viruskomponenter, både det genetiske materiale og de virale proteiner som omfatter de strukturelle delene av viruset.

I tilfelle av DNA-virus transkriberer DNA seg inn i messenger RNA (mRNA) molekyler som deretter brukes til å lede ribosomene til cellen. En av de første virale polypeptidene (proteiner) som er produsert, har funksjonen til å ødelegge DNA-en av den infiserte cellen.

I retrovirus (som injiserer en RNA-streng), kalles et unikt enzym revers transkriptase transkriberer viralt RNA i DNA, som deretter transkriberes tilbake til mRNA.

I tilfelle av fag T4, er bakteriens DNA E. coli det er inaktivert og da tar DNA av det virale genomet kontroll, og det virale DNA gjør RNA til nukleotidene i vertscellen ved hjelp av enzymer fra vertscellen.

Montering av virale partikler

Etter at flere kopier av viruskomponentene (nukleinsyrer og proteiner) er blitt produsert, samles de for å danne komplette virus.

I tilfelle av T4-fagen virker proteiner kodet av fag-DNA som enzymer som samarbeider i dannelsen av de nye fagene.

All verts metabolisme er rettet mot produksjon av virale molekyler, noe som resulterer i en celle full av nye virus og ikke klarer å gjenvinne kontrollen.

Lysis av den infiserte cellen

Etter samlingen av de nye viruspartiklene, produseres et enzym som bryter ned bakteriell cellevegg fra innsiden og tillater innføring av væsker fra det ekstracellulære medium.

Cellen fylles til slutt med væske og brister (lys), derav navnet. De nye virusene som er utgitt, er i stand til å infisere andre celler og dermed starte prosessen på nytt.

referanser

  1. Brooker, R. (2011). Begreper av genetikk (1. utgave). McGraw-Hill Education.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biology (2. utg.) Pearson Education.
  3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burton's Microbiology for Health Sciences (9. utgave). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. utgave). W. H. Freeman og Company.
  5. Malacinski, G. (2005). Essentials of Molecular Biology (4. utgave). Jones & Bartlett Learning.
  6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biologi: Den dynamiske vitenskapen (4. utgave). Cengage Learning.
  7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (7. utg.) Cengage Learning.