Lithic Cycle Phases og Real Example



den lithic cyklus det er en af ​​de to alternative livscykluser af en virus inde i en værtscelle, hvormed den virus, der kommer ind i cellen, tager mekanismen for dens replikation. En gang indenfor fremstilles DNA og virale proteiner og lyseres derefter (brudt) cellen. Således kan de nyproducerede vira forlade værtscellen nu desintegreret og inficere andre celler.

Denne replikationsmetode står i modsætning til den lysogene cyklus, hvorved den virus, der har inficeret en celle, indsætter sig i værtsens DNA og som en inert segment af DNA'et, replikeres kun, når cellen deler..

Den lysogene cyklus forårsager ingen skade på værtscellen, men er en latent tilstand, mens den lytiske cyklus resulterer i ødelæggelsen af ​​den inficerede celle.

Den lytiske cyklus betragtes generelt som den vigtigste metode til viral replikation, da det er mere almindeligt. Desuden kan den lysogene cyklus føre til liticyklusen, når der er en induktionshændelse, såsom eksponering for ultraviolet lys, hvilket får dette latente stadium til at gå ind i liticyklussen.

Gennem en bedre forståelse af den lytiske cyklus kan forskerne bedre forstå, hvordan immunsystemet reagerer på at afvise disse vira, og hvordan nye teknologier kan udvikles til at overvinde virussygdomme..

For at lære at afbryde viral replikation og dermed behandle sygdomme forårsaget af vira, der påvirker mennesker, dyr og landbrugsafgrøder, gennemføres mange undersøgelser.

Forskere håber på en dag at være i stand til at forstå, hvordan man stopper udløserne, der starter den destruktive lytiske cyklus i virus af sundhedsmæssig interesse.

indeks

  • 1 Generaliteter af liticyklusen
  • 2 faser af en lytisk cyklus: Eksempel fag T4
    • 2.1 Fastgørelse / adhæsion til cellen
    • 2.2 Penetration / virusindgang
    • 2.3 Replikation / syntese af virale molekyler
    • 2.4 Samling af virale partikler
    • 2,5 Lysis af den inficerede celle
  • 3 referencer

Generaliteter af liticyklusen

Viral reproduktion forstås bedst ved at studere vira, som inficerer bakterier, kendt som bakteriofager (eller fager). Den lytiske cyklus og den lysogene cyklus er de to grundlæggende reproduktive processer, der er blevet identificeret i vira.

Baseret på undersøgelser med bakteriofager er disse cykler blevet beskrevet. Den lytiske cyklus involverer viruset, der kommer ind i en værtscelle og tager kontrol over molekylerne, som replikerer cellens DNA til at producere viralt DNA og virale proteiner. Dette er de to klasser af molekyler, der strukturelt udgør phages.

Når værtscellen har mange virale partikler, der er frisk fremstillet indeni, fremmer disse partikler nedbrydningen af ​​cellevæggen indefra.

Ved hjælp af molekylære mekanismer, der er karakteristiske for fag, produceres visse enzymer, som har evnen til at bryde de bindinger, der opretholder cellevæggen, hvilket letter frigivelsen af ​​nye vira.

For eksempel bakteriofag lambda efter infektion af en værtscelle af Escherichia coli, det indsætter normalt sin genetiske information i bakteriekromosomet og forbliver i en sovende tilstand.

Under visse stressbetingelser kan viruset imidlertid begynde at formere sig og tage den lytiske vej. I dette tilfælde produceres adskillige hundrede fag, på hvilket tidspunkt bakteriecellen glattes og afkom frigives.

Faser af en lytisk cyklus: Eksempel phago T4

Virus, der formere sig ved den lytiske cyklus, kaldes virulente vira, fordi de dræber cellen. Phage T4 er det mest studerede egentlige eksempel for at forklare liticyklusen, som består af fem trin.

Fastgørelse / adhæsion til cellen

Phage T4 klæber først til en værtscelle af Escherichia coli. Denne binding gøres ved hjælp af svingfibre af den virus, der har proteiner med høj affinitet til værtscellevæggen.

Det sted, hvor virussen adheres, kaldes receptorsteder, selv om det også kan sammenføjes med simple mekaniske kræfter.

Penetration / Virus indtastning

For at inficere en celle, skal viruset først komme ind i cellen gennem plasmamembranen og cellevæggen (hvis den er til stede). Dernæst frigiver det dets genetiske materiale (RNA eller DNA) i cellen.

I tilfælde af T4-fag, efter binding til værtscellen, frigives et enzym, der svækker et sted af værtscellevæggen.

Derefter injicerer virusset dets genetiske materiale på samme måde som en hypodermisk nål, idet den presser mod cellen gennem det svage punkt i cellevæggen.

Replikation / syntese af virale molekyler

Virusets nukleinsyre anvender værtscelleens maskiner til at producere store mængder virale komponenter, både det genetiske materiale og de virale proteiner, som omfatter de strukturelle dele af viruset.

I tilfælde af DNA-virusser transkriberer DNA sig selv i messenger RNA (mRNA) molekyler, som derefter anvendes til at lede cellens ribosomer. Et af de første virale polypeptider (proteiner), der produceres, har funktionen til at ødelægge DNA'et af den inficerede celle.

I retrovirus (som injicerer en RNA-streng), kaldes et unikt enzym revers transkriptase transskriberer viralt RNA i DNA, som derefter transskriberes tilbage til mRNA.

I tilfælde af fag T4, er bakteriens DNA E. coli det inaktiveres, og derefter tager DNA fra det virale genom kontrol og det virale DNA gør RNA'et af nucleotiderne i værtscellen under anvendelse af enzymerne fra værtscellen.

Montering af virale partikler

Efter at der er produceret flere kopier af de virale komponenter (nukleinsyrer og proteiner), samles de til dannelse af komplette vira.

I tilfælde af T4-faget virker proteinerne kodet af fag-DNA som enzymer, der samarbejder i dannelsen af ​​de nye fag.

Alle værts metabolisme er rettet mod produktion af virale molekyler, hvilket resulterer i en celle fuld af nye vira og ude af stand til at genvinde kontrol.

Lysis af den inficerede celle

Efter samlingen af ​​de nye viruspartikler produceres et enzym, som nedbryder bakteriecellevæggen indefra og tillader indføring af fluider fra det ekstracellulære medium.

Cellen fylder til sidst med væske og udbrud (lysis), dermed dets navn. De frigivne nye vira kan inficere andre celler og dermed starte processen igen.

referencer

  1. Brooker, R. (2011). Begreber for genetik (1. udgave). McGraw-Hill Education.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (2. udgave) Pearson Education.
  3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burton's Microbiology for Health Sciences (9. udgave). 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. udgave). W. H. Freeman og Company.
  5. Malacinski, G. (2005). Essentials of Molecular Biology (4. udgave). Jones & Bartlett Learning.
  6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biologi: Den dynamiske videnskab (4. udgave). Cengage Learning.
  7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7. udgave) Cengage Learning.