Фазы литического цикла и реальный пример

Литический цикл это один из двух альтернативных жизненных циклов вируса внутри клетки-хозяина, благодаря которому вирус, попадающий в клетку, берет на себя механизм его репликации. Оказавшись внутри, ДНК и вирусные белки производятся, а затем лизируются (разрушаются) клетки. Таким образом, недавно произведенные вирусы могут оставить клетку-хозяина теперь дезинтегрированной и инфицировать другие клетки..

Этот метод репликации контрастирует с лизогенным циклом, в течение которого вирус, который инфицировал клетку, внедряется в ДНК хозяина и, выступая в качестве инертного сегмента ДНК, реплицируется только тогда, когда клетка делится..

Лизогенный цикл не вызывает повреждения клетки-хозяина, но является латентным состоянием, в то время как литический цикл приводит к разрушению инфицированной клетки..

Литический цикл обычно считается основным методом репликации вируса, поскольку он более распространен. Кроме того, лизогенный цикл может привести к литическому циклу, когда есть событие индукции, такое как воздействие ультрафиолетового света, которое заставляет эту латентную стадию войти в литический цикл.

Благодаря лучшему пониманию литического цикла ученые могут лучше понять, как иммунная система реагирует на отпугивание этих вирусов и как могут быть разработаны новые технологии для преодоления вирусных заболеваний..

Чтобы узнать, как прервать репликацию вируса и, таким образом, бороться с болезнями, вызванными вирусами, поражающими людей, животных и сельскохозяйственные культуры, проводится множество исследований..

Ученые надеются, что однажды смогут понять, как остановить триггеры, которые запускают деструктивный литический цикл в вирусах санитарного интереса.

индекс

• 1 Общие черты литического цикла
• 2 Фазы литического цикла: пример фага Т4
  • 2.1 Фиксация / Адгезия к клетке
  • 2.2 проникновение / проникновение вирусов
  • 2.3 Репликация / Синтез вирусных молекул
  • 2.4 Сборка вирусных частиц
  • 2.5 Лизис инфицированной клетки
• 3 Ссылки

Общие положения литического цикла

Вирусную репродукцию лучше всего понять, изучая вирусы, которые заражают бактерии, известные как бактериофаги (или фаги). Литический цикл и лизогенный цикл являются двумя основными репродуктивными процессами, которые были идентифицированы в вирусах..

На основании исследований с бактериофагами эти циклы были описаны. Литический цикл включает в себя попадание вируса в клетку-хозяина и контроль над молекулами, которые реплицируют ДНК клетки с образованием вирусной ДНК и вирусных белков. Это два класса молекул, которые структурно составляют фаги.

Когда в клетке-хозяине есть много вирусных частиц, недавно произведенных внутри, эти частицы способствуют разрушению клеточной стенки изнутри.

Посредством молекулярных механизмов, характерных для фага, образуются определенные ферменты, которые способны разрушать связи, которые поддерживают клеточную стенку, что облегчает высвобождение новых вирусов..

Например, бактериофаг лямбда, после заражения клетки-хозяина Кишечная палочка, он обычно вставляет свою генетическую информацию в бактериальную хромосому и остается в состоянии покоя.

Однако при определенных стрессовых условиях вирус может начать размножаться и идти по литическому пути. В этом случае продуцируется несколько сотен фагов, в это время бактериальная клетка сглаживается и потомство высвобождается..

Фазы литического цикла: пример фаго Т4

Вирусы, которые размножаются в литическом цикле, называются вирулентными вирусами, потому что они убивают клетки. Фаг T4 является наиболее изученным реальным примером для объяснения литического цикла, который состоит из пяти этапов.

Фиксация / Адгезия к клетке

Фаг T4 сначала прилипает к клетке-хозяину Кишечная палочка. Это связывание осуществляется с помощью хвостовых волокон вируса, которые имеют белки с высоким сродством к клеточной стенке хозяина..

Место, где вирус прилипает, называют сайтами рецепторов, хотя к нему также могут присоединяться простые механические силы.

Проникновение / проникновение вирусов

Чтобы заразить клетку, вирус должен сначала проникнуть в клетку через плазматическую мембрану и клеточную стенку (если есть). Затем он выпускает свой генетический материал (РНК или ДНК) в клетку.

В случае фага Т4 после связывания с клеткой-хозяином высвобождается фермент, который ослабляет участок стенки клетки-хозяина.

Затем вирус вводит свой генетический материал аналогично игле для подкожных инъекций, прижимаясь к клетке через слабое место клеточной стенки.

Репликация / Синтез вирусных молекул

Нуклеиновая кислота вируса использует механизм клетки-хозяина для производства большого количества вирусных компонентов, как генетического материала, так и вирусных белков, которые составляют структурные части вируса..

В случае ДНК-вирусов ДНК транскрибируется в молекулы мессенджер-РНК (мРНК), которые затем используются для направления рибосом клетки. Один из первых произведенных вирусных полипептидов (белков) имеет функцию уничтожения ДНК инфицированной клетки..

В ретровирусах (которые вводят цепь РНК) уникальный фермент, называемый обратная транскриптаза транскрибирует вирусную РНК в ДНК, которая затем транскрибируется обратно в мРНК.

В случае фага Т4, ДНК бактерии Кишечная палочка он инактивируется, а затем ДНК вирусного генома берет на себя управление, и вирусная ДНК делает РНК из нуклеотидов в клетке-хозяине, используя ферменты клетки-хозяина..

Сборка вирусных частиц

После того, как несколько копий вирусных компонентов (нуклеиновых кислот и белков) были произведены, они собираются, чтобы сформировать полные вирусы.

В случае фага T4 белки, кодируемые ДНК фага, действуют как ферменты, которые участвуют в образовании новых фагов..

Весь метаболизм хозяина направлен на выработку вирусных молекул, что приводит к клетке, полной новых вирусов и неспособной восстановить контроль.

Лизис зараженной клетки

После сборки новых вирусных частиц вырабатывается фермент, который разрушает клеточную стенку бактерий изнутри и позволяет проникать жидкостям из внеклеточной среды..

Клетка в итоге заполняется жидкостью и взрывается (лизис), отсюда и ее название. Новые выпущенные вирусы способны инфицировать другие клетки и, таким образом, начать процесс заново.

ссылки

1. Брукер Р. (2011). Концепции Генетики (1-е изд.). Макгроу-Хилл Образование.
2. Кэмпбелл, Н. и Рис, Дж. (2005). биология (2-е изд.) Pearson Education.
3. Энгелькирк, П. и Дубен-Энгелькирк, J. (2010). Микробиология Бертона для наук о здоровье (9-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
4. Лодиш, Х., Берк, А., Кайзер, К., Кригер, М., Бретчер, А., Плое, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекулярно-клеточная биология (8-е изд.). У. Х. Фриман и Компания.
5. Малачински Г. (2005). Основы молекулярной биологии (4-е изд.). Джонс и Бартлетт.
6. Рассел П., Герц П. и Макмиллан Б. (2016). Биология: Динамическая Наука (4-е изд.). Cengage Learning.
7. Соломон Э., Берг Л. и Мартин Д. (2004). биология (7-е изд.) Cengage Learning.