Faze litičkog ciklusa i stvarni primjer



litički ciklus to je jedan od dva alternativna životna ciklusa virusa unutar stanice domaćina, kojim virus koji ulazi u stanicu uzima mehanizam njegove replikacije. Jednom unutra, proizvode se DNA i virusni proteini, a zatim liziraju (razbijeni) stanicu. Tako, novoproizvedeni virusi mogu ostaviti stanicu domaćina sada razgrađenu i zaraziti druge stanice.

Ova metoda replikacije je u suprotnosti s lizogenim ciklusom, tijekom kojeg se virus koji je inficirao stanicu umeće u DNK domaćina i, djelujući kao inertni segment DNA, replicira samo kada se stanica dijeli..

Lizogeni ciklus ne uzrokuje oštećenje stanice domaćina, ali je latentno stanje, dok litički ciklus dovodi do uništenja inficirane stanice..

Litički ciklus općenito se smatra glavnom metodom replikacije virusa, jer je češći. Osim toga, lizogeni ciklus može dovesti do ciklusa litike kada postoji indukcijski događaj, kao što je izloženost ultraljubičastom svjetlu, što uzrokuje da taj latentni stadij ulazi u litički ciklus.

Kroz bolje razumijevanje litičkog ciklusa, znanstvenici mogu bolje razumjeti kako imunološki sustav reagira na odbijanje tih virusa i kako se mogu razviti nove tehnologije za prevladavanje virusnih bolesti..

Kako bi se naučili kako prekinuti replikaciju virusa i tako riješiti bolesti uzrokovane virusima koji utječu na ljude, životinje i poljoprivredne kulture, provode se mnoge studije..

Znanstvenici se nadaju da će jednog dana moći razumjeti kako zaustaviti okidače koji pokreću destruktivni litički ciklus u virusima od zdravstvenog interesa.

indeks

  • 1 Opće značajke litičkog ciklusa
  • 2 Faze litičkog ciklusa: Primjer faga T4
    • 2.1 Učvršćenje / prianjanje u ćeliju
    • 2.2 Unos penetracije / virusa
    • 2.3 Replikacija / sinteza molekula virusa
    • 2.4 Sastavljanje virusnih čestica
    • 2.5 Liza zaražene stanice
  • 3 Reference

Opće značajke litičkog ciklusa

Razmnožavanje virusa najbolje je razumjeti proučavanjem virusa koji inficiraju bakterije poznate kao bakteriofagi (ili fagi). Litički ciklus i lizogeni ciklus dva su temeljna reproduktivna procesa koja su identificirana u virusima.

Na temelju studija s bakteriofagima, opisani su ti ciklusi. Litički ciklus uključuje virus koji ulazi u stanicu domaćina i preuzima kontrolu nad molekulama koje repliciraju staničnu DNA kako bi se proizvela virusna DNA i virusni proteini. To su dvije klase molekula koje strukturalno čine fage.

Kada stanica domaćina ima mnogo virusnih čestica svježe proizvedenih unutar tih čestica, te čestice potiču razgradnju stanične stijenke iznutra.

Pomoću molekularnih mehanizama karakterističnih za fag, nastaju određeni enzimi koji imaju sposobnost razbijanja veza koje održavaju staničnu stijenku, što olakšava oslobađanje novih virusa.

Na primjer, bakteriofag lambda, nakon infekcije stanice domaćina Escherichia coli, obično unosi svoju genetsku informaciju u bakterijski kromosom i ostaje u stanju mirovanja.

Međutim, pod određenim stresnim uvjetima, virus se može početi umnožavati i uzimati litički put. U ovom slučaju, nastaje nekoliko stotina faga, kada se bakterijska stanica izglađuje i potomstvo se oslobađa.

Faze litičkog ciklusa: Primjer fago T4

Virusi koji se množe po litičkom ciklusu nazivaju se virulentnim virusima jer ubijaju stanicu. Fage T4 je najistaknutiji stvarni primjer koji objašnjava litički ciklus, koji se sastoji od pet faza.

Učvršćivanje / Adhezija na ćeliju

Fag T4 se prvo veže na stanicu domaćina Escherichia coli. Ovo vezanje se vrši repnim vlaknima virusa koji imaju proteine ​​s visokim afinitetom za staničnu stijenku domaćina.

Mjesto gdje se virus veže naziva se receptorskim mjestima, iako se može pridružiti i jednostavnim mehaničkim silama.

Penetration / Virus entry

Kako bi zarazio stanicu, virus prvo mora ući u stanicu kroz plazmatsku membranu i staničnu stijenku (ako je prisutna). Zatim, oslobađa svoj genetski materijal (RNA ili DNA) u stanicu.

U slučaju T4 faga, nakon vezanja na stanicu domaćina, oslobađa se enzim koji slabi mjesto stanične stijenke domaćina..

Zatim, virus ubrizgava svoj genetski materijal na sličan način kao potkožna igla, pritiskajući na stanicu kroz slabu točku stanične stijenke.

Replikacija / sinteza virusnih molekula

Nukleinska kiselina virusa koristi strojeve stanice domaćina kako bi proizvela velike količine virusnih komponenti, i genetskog materijala i virusnih proteina koji sadrže strukturne dijelove virusa..

U slučaju DNA virusa, DNA se prepisuje u molekule RNA (mRNA) koje se zatim koriste za usmjeravanje ribosoma stanice. Jedan od prvih virusnih polipeptida (proteina) koji se proizvodi ima funkciju uništavanja DNA zaražene stanice.

U retrovirusima (koji ubrizgavaju RNA lanac), jedinstven je enzim reverzna transkriptaza transkribira virusnu RNA u DNA, koja se zatim prepisuje natrag u mRNA.

U slučaju faga T4, DNA bakterije E. coli on je inaktiviran, a zatim DNA virusnog genoma preuzima kontrolu, a virusna DNA čini RNA nukleotida u stanici domaćina pomoću enzima stanice domaćina.

Sastavljanje virusnih čestica

Nakon što je proizvedeno više kopija virusnih komponenti (nukleinskih kiselina i proteina), oni se skupljaju i formiraju potpune viruse.

U slučaju faga T4, proteini koje kodira DNA faga djeluju kao enzimi koji surađuju u stvaranju novih faga.

Cijeli metabolizam domaćina usmjeren je na proizvodnju virusnih molekula, što rezultira stanicom punom novih virusa i ne može povratiti kontrolu.

Liza zaražene stanice

Nakon sastavljanja novih čestica virusa, nastaje enzim koji razgrađuje bakterijsku staničnu stijenku iznutra i omogućuje ulazak tekućine iz izvanstaničnog medija.

Stanica se na kraju napuni tekućinom i pukne (liza), otuda i njeno ime. Otpušteni novi virusi mogu zaraziti druge stanice i tako ponovno započeti proces.

reference

  1. Brooker, R. (2011). Koncepti genetike (1. izd.). McGraw-Hill obrazovanje.
  2. Campbell, N. i Reece, J. (2005). biologija (2. izdanje) Pearson Education.
  3. Engelkirk, P. i Duben-Engelkirk, J. (2010). Burtonova mikrobiologija za zdravstvene znanosti (9. izdanje). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. i Martin, K. (2016). Molekularna stanična biologija (8. izdanje). W. H. Freeman i tvrtka.
  5. Malacinski, G. (2005). Osnove molekularne biologije (4. izdanje). Jones & Bartlett Learning.
  6. Russell, P., Hertz, P. i McMillan, B. (2016). Biologija: Dinamička znanost (4. izdanje). Cengage učenje.
  7. Solomon, E., Berg, L. i Martin, D. (2004). biologija (7. izdanje) Cengage Learning.