Hva er den lysogene syklusen?



den Lysogen syklus, også kalt lysogenia, er et stadium av prosessen med reproduksjon av noen virus, hovedsakelig de som smitter bakterier. I denne syklusen legger viruset sin nukleinsyre inn i genomet av vertsbakterien.

Denne syklusen, sammen med litisyklusen, danner de to hovedmekanismene for virusreplikasjon. Når bakteriofagen, under den lysogene syklusen, setter inn sitt DNA i bakteriegenomet, blir det en profane.

Bakterien som er smittet med denne profane fortsetter å leve og reprodusere. Når bakteriell reproduksjon oppstår, oppnås også en kopi av profagen. Dette resulterer i at hver bakteriell dattercelle også blir smittet av den profane.

Reproduksjonen av de infiserte bakteriene, og dermed av deres vertsprofag, kan fortsette i flere generasjoner uten en manifestasjon av viruset..

Noen ganger, spontant, eller under forhold av miljøspenning, skilles DNA fra viruset fra bakterien. Når separasjonen av bakteriegenomet oppstår, initierer viruset den lytiske syklusen.

Dette reproduktive stadium av viruset vil forårsake brudd av bakteriecellen (lysis) som tillater frigivelse av nye kopier av viruset. Eukaryote celler er også utsatt for angrep av lysogene virus. Imidlertid er det ennå ikke kjent hvordan innføringen av viralt DNA inn i genomet av den eukaryote celle forekommer.

index

  • 1 bakteriofagen
  • 2 virusinfeksjonssyklus
    • 2.1 litersyklus
    • 2.2 Lysogen syklus
    • 2.3 Kontinuerlig utviklingssyklus
    • 2.4 Pseudolysenogen syklus
  • 3 lysogen konvertering
  • 4 Fagoterapi
    • 4.1 Fordeler med fagterapi
  • 5 referanser

Bakteriofagen

Virus som bare smitter bakterier kalles bakteriofager. De er også kjent som fag. Størrelsen på denne typen virus er ganske variabel, med en rekke størrelser som kan være mellom 20 og 200 nm omtrentlig.

Bakteriofager er allestedsnærværende, og kan utvikles praktisk talt i et hvilket som helst miljø der bakterier blir funnet. Det er for eksempel estimert at litt mindre enn tre fjerdedeler av bakteriene som bor i sjøen er infisert av fag.

Virusinfeksjonssyklus

Viral infeksjon begynner med fagadsorpsjon. Fagadsorpsjon skjer i to trinn. I den første, kjent som reversibel, er samspillet mellom viruset og dets potensielle vert svakt.

Enhver endring i miljøforholdene kan føre til at dette samspillet opphører. I den irreversible interaksjonen i stedet er det spesifikke reseptorer involvert som forhindrer avbrytelsen av samspillet.

Virusets DNA kan bare trenge inn i bakteriens indre når det irreversible samspillet oppstår. Deretter, og avhengig av type fag, kan de utføre ulike reproduktive sykluser.

I tillegg til de lytiske og lysogene syklusene, som allerede er beskrevet, er det to andre reproduktive sykluser, den kontinuerlige utviklingen og pseudolyogene.

Litersyklus

Under dette stadiet skjer replikasjonen av viruset i bakteriene raskt. Til slutt vil bakteriene lide en lys av sin cellevegg, og de nye virusene vil bli sluppet ut i miljøet.

Hver av disse nyutgivne fagene kan angripe en ny bakterie. Den etterfølgende repetisjonen av denne prosessen tillater at infeksjonen vokser eksponentielt. Bakteriofager som deltar i den lytiske syklusen kalles virulente fager.

Lysogen syklus

I denne syklusen forekommer lysis av vertscellen ikke som i den lytiske syklusen. Etter stadiene av adsorpsjon og penetrasjon fortsetter scenen for integrasjon av fag-DNA til bakteriekellens, å bli en profago.

Fagreplikasjon vil oppstå samtidig med bakteriell reproduksjon. Profagene integrert i bakteriegenomet vil bli arvet av datterbakteriene. Viruset kan fortsette uten å manifestere for flere bakterielle generasjoner.

Denne prosessen er hyppig når antall bakteriofager er høye sammenlignet med antall bakterier. Virus som utfører lysogen syklusen er ikke virulente og kalles temperatører.

Til slutt kan profagos separeres fra bakteriegenomet og transformeres til lytiske fager. Sistnevnte inngår den litogene syklusen som fører til bakteriell lys og infeksjon av nye bakterier.

Kontinuerlig utviklingssyklus

Noen bakteriofager utfører mange replikasjoner i bakterier. I dette tilfellet, i motsetning til hva som skjer i lysogen syklus, forårsaker det ikke bakteriell lysis.

Nyrepliserte virus frigjøres fra bakterier på bestemte steder på cellemembranen, uten å forårsake deres sammenbrudd. Denne syklusen kalles kontinuerlig utvikling.

Pseudolyogen syklus

Noen ganger er tilgjengeligheten av næringsstoffer i miljøet dårlig for bakterier å vokse og reprodusere normalt. I disse tilfellene antas det at den tilgjengelige cellulære energi ikke er tilstrekkelig for fagene til å frembringe lysogeni eller lysis.

På grunn av dette går virusene inn i en pseudolysenogen syklus. Denne syklusen er imidlertid fortsatt lite kjent.

Lysogen konvertering

Til slutt, produkt av samspillet mellom profagen og bakterien, kan den første fremkalle utseendet av endringer i fenotypen av bakterien.

Dette skjer hovedsakelig når vertsbakterien ikke er en del av den vanlige syklusen av viruset. Dette fenomenet kalles lysogen konvertering.

Endringene som induseres i bakteriene ved DNA fra profagen øker vertens biologiske suksess. Ved å øke bakteriens biologiske kapasitet og overlevelses suksess, har viruset også fordeler..

Denne typen gunstige forhold for begge deltakere kan klassifiseres som en type symbiose. Vi må imidlertid huske at virus ikke regnes som levende vesener.

Hovedfordelen ved lysogenisk transformerte bakterier er deres beskyttelse mot angrep av andre bakteriofager. Lysogen konvertering kan også øke patogeniteten av bakterier i sine verter.

Selv en ikke-patogen bakterie kan bli patogen ved lysogen konvertering. Denne forandringen i genomet er permanent og arvelig.

phagotherapy

Fagoterapi er en terapi som involverer bruk av fag som en kontrollmekanisme for å forhindre spredning av patogene bakterier. Denne metodikken for bakteriell kontroll ble brukt for første gang i 1919.

Ved den anledning var hun ansatt for å behandle en pasient som lider av dysenteri, og oppnådde et helt positivt resultat. Fagoterapi ble brukt vellykket i begynnelsen av forrige århundre.

Med oppdagelsen av penicillin, så vel som andre antibiotika, ble fagterapi praktisk talt forlatt i Vest-Europa og det amerikanske kontinentet.

Den diskriminerende bruken av antibiotika tillot utseendet av bakteriestammer multiresistente mot antibiotika. Disse bakteriene blir hyppigere og mer resistente.

På grunn av dette er det en ny interesse for den vestlige verden i utviklingen av fagoterapi for kontroll av forurensning og bakterielle infeksjoner.

Fordeler med fagterapi

1) Fagvekst skjer eksponentielt, og øker sin virkning over tid, antibiotika tvert imot, mister de effekten over tid på grunn av metabolsk ødeleggelse av molekylet.

2) Fagene har kapasitet til å gjennomgå mutasjoner, slik at de kan bekjempe motstanden som bakteriene kan utvikle seg til angrepet. I kontrast har antibiotika alltid samme aktive ingrediens, så når bakterier utvikler motstand mot slike aktive ingredienser, er antibiotika ubrukelige

3) Fagoterapi har ingen bivirkninger som kan være skadelige for pasientene.

4) Utviklingen av en ny fagstamme er en mye raskere og billigere prosedyre enn oppdagelsen og utviklingen av et nytt antibiotikum.

5) Antibiotika påvirker ikke bare patogene bakterier, men også andre potensielt fordelaktige. Fagene derimot kan være artsspesifikke, slik at behandlingen mot bakteriene som er ansvarlige for infeksjonen kan begrenses uten å påvirke andre mikroorganismer..

6) Antibiotika dreper ikke alle bakterier, derfor kan de overlevende bakteriene overføre den genetiske informasjonen som gir resistens mot antibiotika til sine etterkommere, og danner dermed resistente stammer. De lysogenetiske bakteriofager dreper bakteriene de smitter, og reduserer muligheten for utvikling av resistente bakteriestammer.

referanser

  1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Betydningen av profesjonelle til evolusjon og virulens av bakterielle patogener. virulens.
  2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, S.T. Abedon (2010). Fagbehandling i klinisk praksis: Behandling av menneskelige infeksjoner. Nåværende farmasøytisk bioteknologi.
  3. Lysogen syklus. På Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org.
  4. R. Miller, M. Day (2008). Bidrag til lysogeni, pseudolysogeni og sult til fagøkologi. I: Stephen T Abedon (eds) Bakteriofagøkologi: populasjonsvekst, evolusjon og effekt av bakterielle virus. University Press, Cambridge.
  5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015). Fagoterapi, alternativ for kontroll av bakterielle infeksjoner. Perspektiver i Colombia. Universitas Scientiarum.
  6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Fagterapi: Fakta og fiksjon. International Journal of Medical Microbiology.