Hvad er den lysogene cyklus?



den Lysogen cyklus, også kaldet lysogenia, er et stadium i processen med reproduktion af nogle vira, primært de, der inficerer bakterier. I denne cyklus indsætter virussen sin nukleinsyre i genomet af værtsbakterien.

Denne cyklus danner sammen med liticyklussen de to hovedmekanismer for virusreplikation. Når bakteriofagen i den lysogene cyklus indsætter sit DNA i bakteriegenomet, bliver det en profane.

Den bakterie, der er smittet med denne profane, fortsætter med at leve og reproducere. Når bakteriel reproduktion opstår, opnås også en replik af profagen. Dette resulterer i, at hver bakteriel dattercelle også bliver inficeret af den profane.

Reproduktionen af ​​de inficerede bakterier og dermed deres værtsprofage kan fortsætte i flere generationer uden en manifestation af virussen..

Sommetider adskilles spontant eller under betingelser med miljøspænding virusets DNA fra bakterien. Når separationen af ​​bakteriegenomet forekommer, initierer virusen den lytiske cyklus.

Dette reproduktive stadium af virussen vil forårsage rupturen af ​​bakteriecellen (lysis), der tillader frigivelse af nye kopier af virusen. Eukaryote celler er også modtagelige for angreb fra lysogene vira. Det er imidlertid endnu ikke kendt, hvordan indsættelsen af ​​viralt DNA ind i genomet af den eukaryote celle forekommer.

indeks

  • 1 bakteriofagen
  • 2 virusinfektion cyklus
    • 2.1 Lithic cyklus
    • 2.2 Lysogen cyklus
    • 2.3 Kontinuerlig udviklingscyklus
    • 2.4 Pseudolysenogen cyklus
  • 3 lysogen omdannelse
  • 4 Fagoterapi
    • 4.1 Fordele ved fagoterapi
  • 5 referencer

Bakteriofagen

Virus, der kun smitter bakterier, kaldes bakteriofager. De er også kendt som fag. Størrelsen af ​​denne type virus er ganske variabel, med en række størrelser, der kan være mellem 20 og 200 nm ca..

Bakteriofager er allestedsnærværende, der er i stand til at udvikle sig praktisk taget i ethvert miljø, hvor der findes bakterier. Det er f.eks. Blevet anslået, at lidt mindre end tre fjerdedele af de bakterier, der befinder sig i havet, er inficeret af fag.

Viral infektion cyklus

Viral infektion begynder med fag adsorption. Fagadsorption finder sted i to faser. I den første, kendt som reversibel, er interaktionen mellem virus og dens potentielle vært svag.

Enhver ændring i miljøforholdene kan resultere i ophør af denne interaktion. I den irreversible interaktion i stedet er der specifikke receptorer involveret, der forhindrer afbrydelsen af ​​interaktionen.

Virusets DNA kan kun trænge ind i bakteriens indre, når det irreversible samspil opstår. Efterfølgende, og afhængigt af typen af ​​fag, kan de udføre forskellige reproduktionscykler.

Ud over de lytiske og lysogene cykler, der allerede er beskrevet, er der to andre reproduktionscykler, den kontinuerlige udvikling og den pseudolyogene.

Lithic cyklus

Under dette stadium sker replikationen af ​​viruset inden for bakterierne hurtigt. I sidste ende vil bakterierne lide en lys af sin cellevæg, og de nye vira vil blive frigivet i miljøet.

Hver af disse nyudgivne fager kan angribe en ny bakterie. Den efterfølgende gentagelse af denne proces tillader infektionen at vokse eksponentielt. Bakteriofager, der deltager i den lytiske cyklus, kaldes virulente fager.

Lysogen cyklus

I denne cyklus forekommer lysis af værtscellen ikke som i den lytiske cyklus. Efter stadierne af adsorption og penetration fortsætter fasen med integration af fag-DNA til bakteriens celle, at blive en profago.

Fagreplikation vil ske samtidigt med bakteriel reproduktion. Profagos integreret i bakteriegenomet vil blive arvet af datterbakterierne. Virusen kan fortsætte uden manifestation for flere bakteriegenerationer.

Denne proces er hyppig, når antallet af bakteriofager er høj sammenlignet med antallet af bakterier. Virus, der udfører den lysogene cyklus, er ikke virulente og kaldes tempererede.

Til sidst kan profagos adskilles fra bakteriegenomet og transformeres til lytiske fager. Sidstnævnte indtræder i den litogene cyklus, der fører til bakterielys og infektion af nye bakterier.

Kontinuerlig udviklingscyklus

Nogle bakteriofager udfører mange replikationer inden for bakterier. I modsætning hertil hvad der sker under den lysogene cyklus, forårsager det ikke bakteriel lysis.

Nyligt replikerede virus frigives fra bakterier på bestemte steder på cellemembranen uden at forårsage deres sammenbrud. Denne cyklus kaldes løbende udvikling.

Pseudolyogen cyklus

Nogle gange er tilgængeligheden af ​​næringsstoffer i miljøet dårlig for bakterier at vokse og reproducere normalt. I disse tilfælde antages det, at den tilgængelige cellulære energi ikke er tilstrækkelig til fagene til at frembringe lysogeni eller lysis.

På grund heraf indtræder vira en pseudolysenogen cyklus. Denne cyklus er dog stadig lidt kendt.

Lysogen konvertering

Til sidst, produkt af samspillet mellem profago og bakterien, kan den første fremkalde forekomsten af ​​ændringer i fænotypen af ​​bakterien.

Dette sker hovedsageligt, når værtsbakterien ikke er en del af virusets normale cyklus. Dette fænomen kaldes den lysogene omdannelse.

Ændringerne induceret i bakterierne ved hjælp af DNA fra profagen øger værtsens biologiske succes. Ved at øge bakteriens biologiske kapacitet og overlevelsessucces fordeler viruset også..

Denne type fordelagtige forhold for begge deltagere kan klassificeres som en type symbiose. Vi må dog huske på, at vira ikke betragtes som levende væsener.

Den største fordel opnået ved lysogenisk transformerede bakterier er deres beskyttelse mod angreb fra andre bakteriofager. Lysogen konvertering kan også øge bakteriens patogenicitet i deres værter.

Selv en ikke-patogen bakterie kan blive patogen ved lysogen omdannelse. Denne ændring i genomet er permanent og arvelig.

phagotherapy

Fagoterapi er en terapi, der involverer anvendelse af fag som en kontrolmekanisme for at forhindre spredning af patogene bakterier. Denne metode til bakteriel kontrol blev anvendt for første gang i 1919.

Ved den lejlighed var hun ansat til at behandle en patient, der lider af dysenteri, og opnåede et helt positivt resultat. Fagoterapi blev brugt med succes i begyndelsen af ​​forrige århundrede.

Med opdagelsen af ​​penicillin såvel som andre antibiotika blev phagoterapi praktisk taget forladt i Vesteuropa og det amerikanske kontinent.

Den vilkårlige brug af antibiotika muliggjorde udseendet af bakteriestammer multiresistente for antibiotika. Disse bakterier bliver hyppigere og mere resistente.

På grund af dette er der en ny interesse for den vestlige verden i udviklingen af ​​fagoterapi til bekæmpelse af forurening og bakterielle infektioner.

Fordele ved fagoterapi

1) Fagvækst forekommer eksponentielt, hvilket øger dets virkning over tid, antibiotika tværtimod, mister de deres virkning over tid på grund af metabolisk ødelæggelse af molekylet.

2) Fagerne har evnen til at gennemgå mutationer, hvilket gør det muligt for dem at bekæmpe modstanden, at bakterierne kan udvikle sig til deres angreb. I modsætning hertil har antibiotika altid samme aktive ingrediens, så når antibiotika udvikler resistens over for sådanne aktive ingredienser, er antibiotika ubrugelige

3) Fagoterapi har ingen bivirkninger, der kan være skadelige for patienterne.

4) Udviklingen af ​​en ny fagstamme er en meget hurtigere og billigere procedure end opdagelsen og udviklingen af ​​et nyt antibiotikum.

5) Antibiotika påvirker ikke kun patogene bakterier, men også andre potentielt gavnlige. Fagene kan derimod være artsspecifikke, således at behandlingen mod bakterierne, der er ansvarlige for infektionen, kan begrænses uden at påvirke andre mikroorganismer..

6) Antibiotika dræber ikke alle bakterier, derfor kan de overlevende bakterier overføre de genetiske oplysninger, som giver resistens over for antibiotika til deres efterkommere, hvilket danner resistente stammer. De lysogenetiske bakteriofager dræber de bakterier, de inficerer, hvilket reducerer muligheden for udvikling af resistente bakteriestammer.

referencer

  1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Betydningen af ​​profager til evolution og virulens af 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 af humane infektioner. Nuværende Farmaceutisk Bioteknologi.
  3. Lysogen cyklus. I Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org.
  4. R. Miller, M. Day (2008). Bidrag af lysogeni, pseudolysogeni og sult til fagøkologi. I: Stephen T Abedon (eds) Bakteriofag økologi: befolkningstilvækst, udvikling og effekt af bakterievirus. University Press, Cambridge.
  5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015). Fagoterapi, alternativ til bekæmpelse af bakterielle infektioner. Perspektiver i Colombia. Universitas Scientiarum.
  6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Fagterapi: Fakta og fiktion. International Journal of Medical Microbiology.