Fázy litického cyklu a reálny príklad

cyklického cyklu je to jeden z dvoch alternatívnych životných cyklov vírusu vo vnútri hostiteľskej bunky, čím vírus, ktorý vstupuje do bunky, preberá mechanizmus jeho replikácie. Akonáhle sú vnútri, DNA a vírusové proteíny sú vyrobené a potom lyzované (rozbité) bunky. Novo produkované vírusy teda môžu opustiť hostiteľskú bunku, ktorá sa teraz rozpadá, a infikovať iné bunky.

Tento spôsob replikácie je v kontraste s lyzogénnym cyklom, počas ktorého sa vírus, ktorý infikoval bunku, vloží do DNA hostiteľa a ako inertný segment DNA sa replikuje len vtedy, keď sa bunka delí..

Lyzogénny cyklus nespôsobuje žiadne poškodenie hostiteľskej bunky, ale je latentným stavom, zatiaľ čo lytický cyklus vedie k deštrukcii infikovanej bunky..

Lytický cyklus sa všeobecne považuje za hlavnú metódu vírusovej replikácie, pretože je bežnejšia. Okrem toho, lyzogénny cyklus môže viesť k lítickému cyklu, keď nastane indukčná udalosť, ako je vystavenie ultrafialovému svetlu, ktoré spôsobí, že tento latentný stupeň vstúpi do litického cyklu..

Vďaka lepšiemu pochopeniu lytického cyklu vedci vedia lepšie pochopiť, ako imunitný systém reaguje na odpudzovanie týchto vírusov a ako možno vyvinúť nové technológie na prekonanie vírusových ochorení..

S cieľom naučiť sa prerušiť vírusovú replikáciu a tak riešiť ochorenia spôsobené vírusmi, ktoré postihujú ľudí, zvieratá a poľnohospodárske plodiny, sa uskutočňujú mnohé štúdie..

Vedci dúfajú, že jedného dňa budú schopní pochopiť, ako zastaviť spúšťače, ktoré iniciujú deštruktívny lytický cyklus vo vírusoch hygienických záujmov.

index

• 1 Všeobecné informácie o litickom cykle
• 2 Fázy lytického cyklu: Príklad fága T4
  • 2.1 Fixácia / priľnavosť k bunke
  • 2.2 Penetračné / Vírusové vstupy
  • 2.3 Replikácia / syntéza vírusových molekúl
  • 2.4 Zostavenie vírusových častíc
  • 2.5 Lýza infikovanej bunky
• 3 Odkazy

Všeobecné informácie o litickom cykle

Vírusová reprodukcia je najlepšie pochopená štúdiom vírusov, ktoré infikujú baktérie, známe ako bakteriofágy (alebo fágy). Lytický cyklus a lysogénny cyklus sú dva základné reprodukčné procesy, ktoré boli identifikované vo vírusoch.

Na základe štúdií s bakteriofágmi boli opísané tieto cykly. Lytický cyklus zahŕňa vstup vírusu do hostiteľskej bunky a kontrolu nad molekulami, ktoré replikujú DNA bunky, za vzniku vírusovej DNA a vírusových proteínov. Toto sú dve triedy molekúl, ktoré štrukturálne tvoria fágy.

Keď hostiteľská bunka má mnoho vírusových častíc čerstvo produkovaných vo vnútri, tieto častice podporujú rozpad bunkovej steny zvnútra.

Pomocou molekulárnych mechanizmov charakteristických pre fág sa produkujú určité enzýmy, ktoré majú schopnosť rozbiť väzby, ktoré udržiavajú bunkovú stenu, čo uľahčuje uvoľňovanie nových vírusov..

Napríklad bakteriofág lambda po infikovaní hostiteľskej bunky Escherichia coli, zvyčajne vloží svoju genetickú informáciu do bakteriálneho chromozómu a zostane v nečinnom stave.

Za určitých stresových podmienok sa však vírus môže množiť a prijímať lytickú dráhu. V tomto prípade sa produkuje niekoľko stoviek fágov, kedy sa bakteriálna bunka vyhladí a potomstvo sa uvoľní.

Fázy lytického cyklu: Príklad phago T4

Vírusy, ktoré sa množia lytickým cyklom, sa nazývajú virulentné vírusy, pretože bunku zabíjajú. Fág T4 je najštudovanejším reálnym príkladom vysvetľujúcim litický cyklus, ktorý sa skladá z piatich fáz.

Fixácia / adhézia k bunke

Fág T4 najprv priľne k hostiteľskej bunke Escherichia coli. Toto viazanie sa uskutočňuje chvostovými vláknami vírusu, ktoré majú proteíny s vysokou afinitou k stene hostiteľskej bunky.

Miesto, kde sa adheruje vírus, sa nazýva receptorové miesta, aj keď môže byť spojené aj jednoduchými mechanickými silami.

Penetračné / Vírusové vstupy

Na infikovanie bunky musí vírus najprv vstúpiť do bunky cez plazmatickú membránu a bunkovú stenu (ak je prítomná). Potom uvoľní svoj genetický materiál (RNA alebo DNA) do bunky.

V prípade fágu T4 sa po naviazaní na hostiteľskú bunku uvoľní enzým, ktorý oslabuje miesto steny hostiteľskej bunky..

Vírus potom injektuje svoj genetický materiál podobným spôsobom ako hypodermická ihla, pričom tlačí na bunku cez slabé miesto bunkovej steny..

Replikácia / syntéza vírusových molekúl

Nukleová kyselina vírusu využíva mechanizmus hostiteľskej bunky na produkciu veľkého množstva vírusových zložiek, ako genetického materiálu, tak vírusových proteínov, ktoré obsahujú štruktúrne časti vírusu..

V prípade DNA vírusov sa DNA transkribuje do molekúl messenger RNA (mRNA), ktoré sa potom používajú na riadenie ribozómov bunky. Jeden z prvých vírusových polypeptidov (proteínov), ktoré sú produkované, má funkciu zničenia DNA infikovanej bunky.

U retrovírusov (ktoré injektujú vlákno RNA) sa nazýva jedinečný enzým reverznej transkriptázy transkribuje vírusovú RNA do DNA, ktorá sa potom prepíše späť do mRNA.

V prípade fágu T4 je DNA baktérie E. coli je inaktivovaná a potom DNA vírusového genómu prevezme kontrolu a vírusová DNA robí RNA nukleotidov v hostiteľskej bunke pomocou enzýmov hostiteľskej bunky.

Zostavenie vírusových častíc

Po vytvorení viacerých kópií vírusových zložiek (nukleových kyselín a proteínov) sa vytvoria kompletné vírusy.

V prípade fágu T4 proteíny kódované fágovou DNA pôsobia ako enzýmy, ktoré spolupracujú pri tvorbe nových fágov.

Celý metabolizmus hostiteľa je zameraný na produkciu vírusových molekúl, čo má za následok, že bunka plná nových vírusov nie je schopná znovu získať kontrolu..

Lýza infikovanej bunky

Po zostavení nových vírusových častíc sa produkuje enzým, ktorý rozkladá stenu bakteriálnej bunky zvnútra a umožňuje vstup tekutín z extracelulárneho média..

Bunka sa nakoniec naplní tekutinou a praskne (lýza), preto jej názov. Uvoľnené nové vírusy sú schopné infikovať ďalšie bunky a tak proces začať znova.

referencie

1. Brooker, R. (2011). Pojmy genetiky (1. vydanie). Vzdelávanie McGraw-Hill.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biológie (2. vyd.) Pearson Education.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burtonova mikrobiológia pre zdravotnícke vedy (9. vydanie). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulárna bunková biológia (8. vydanie). W. H. Freeman a Company.
5. Malacinski, G. (2005). Základy molekulárnej biológie (4. vydanie). Jones & Bartlett Učenie.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biológia: Dynamická veda (4. vydanie). Cengage Učenie.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biológie (7. vydanie) Cengage Learning.