Lithische cyclusfasen en echt voorbeeld

de lithische cyclus het is een van de twee alternatieve levenscycli van een virus in een gastheercel, waardoor het virus dat de cel binnengaat, het mechanisme van replicatie neemt. Eenmaal binnen worden DNA en virale eiwitten vervaardigd en vervolgens gelyseerd (gebroken) in de cel. Aldus kunnen de nieuw geproduceerde virussen de gastheercel nu gedesintegreerd achterlaten en andere cellen infecteren.

Deze replicatiewijze staat in contrast met de lysogene cyclus, waarbij het virus dat een cel heeft geïnfecteerd zich in het DNA van de gastheer invoegt en alleen als de cel zich deelt, als een inert segment van het DNA repliceert..

De lysogene cyclus veroorzaakt geen schade aan de gastheercel, maar is een latente toestand, terwijl de lytische cyclus resulteert in de vernietiging van de geïnfecteerde cel..

De lytische cyclus wordt over het algemeen beschouwd als de belangrijkste methode voor virale replicatie, omdat deze meer voorkomt. Bovendien kan de lysogene cyclus leiden tot de lithische cyclus wanneer er een inductiegebeurtenis is, zoals blootstelling aan ultraviolet licht, waardoor deze latente fase de lithische cyclus binnengaat.

Door een beter begrip van de lytische cyclus kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe het immuunsysteem reageert op het afstoten van deze virussen en hoe nieuwe technologieën kunnen worden ontwikkeld om virale ziekten te overwinnen..

Om te leren hoe virale replicatie kan worden onderbroken en dus ziekten kunnen worden aangepakt die worden veroorzaakt door virussen die mensen, dieren en landbouwgewassen aantasten, worden er veel onderzoeken uitgevoerd.

Wetenschappers hopen nog eens te kunnen begrijpen hoe de triggers die destructieve virus lytische cyclus te starten in de gezondheid van belang te stoppen.

index

• 1 Algemeenheden van de lithische cyclus
• 2 Fasen van een lytische cyclus: Voorbeeld faag T4
  • 2.1 Fixatie / hechting aan de cel
  • 2.2 Penetratie / Virus-invoer
  • 2.3 Replicatie / synthese van virale moleculen
  • 2.4 Assemblage van virale deeltjes
  • 2.5 Lysis van de geïnfecteerde cel
• 3 referenties

Algemeenheden van de lithische cyclus

Virale replicatie wordt het best begrepen door het bestuderen virussen die bacteriën, bekend als bacteriofagen (of fagen) te infecteren. Lytische cyclus en de lysogene cyclus zijn de twee fundamentele reproductieve processen die zijn geïdentificeerd in virussen.

Op basis van studies met bacteriofagen zijn deze cycli beschreven. De lytische cyclus omvat het virus dat een gastheercel binnendringt en de controle over de moleculen overneemt die het DNA van de cel repliceren om viraal DNA en virale eiwitten te produceren. Dit zijn de twee klassen moleculen die structureel fagen vormen.

Wanneer de gastheercel vele nieuw geproduceerde virusdeeltjes binnen deze deeltjes bevorderen breuk van de celwand van binnenuit.

Door middel van moleculaire mechanismen die kenmerkend zijn voor faag, worden bepaalde enzymen geproduceerd die het vermogen hebben om de bindingen die de celwand onderhouden te verbreken, wat de vrijlating van nieuwe virussen vergemakkelijkt..

Bijvoorbeeld, de bacteriofaag lambda, na infectie van een gastheercel van Escherichia coli, het voegt meestal zijn genetische informatie in het bacteriële chromosoom en blijft in een rusttoestand.

Onder bepaalde stressomstandigheden kan het virus zich echter beginnen te vermenigvuldigen en de lytische route volgen. In dit geval honderden faag, waarbij de bacteriële cellen gelyseerd en produceren nakomelingen vrijkomt.

Fasen van een lytische cyclus: Voorbeeld phago T4

Virussen die zich vermenigvuldigen door de lytische cyclus worden virulente virussen genoemd omdat ze de cel doden. Phage T4 is het meest bestudeerde echte voorbeeld om de lithische cyclus uit te leggen, die uit vijf stadia bestaat.

Fixatie / hechting aan de cel

Phage T4 houdt zich eerst aan een gastheercel van Escherichia coli. Deze binding wordt uitgevoerd door de staartvezels van het virus die eiwitten hebben met een hoge affiniteit voor de wand van de gastheercel.

De plaats waar het virus hecht, worden receptorplaatsen genoemd, hoewel het ook kan worden verbonden door eenvoudige mechanische krachten.

Penetratie / Virus-invoer

Om een ​​cel te infecteren, moet het virus eerst in de cel door het plasmamembraan en de celwand (indien aanwezig). Vervolgens geeft het zijn genetisch materiaal (RNA of DNA) vrij in de cel.

In het geval van T4-faag wordt na binding aan de gastheercel een enzym vrijgemaakt dat een plaats van de wand van de gastheercel verzwakt.

Vervolgens injecteert het virus zijn genetisch materiaal op een vergelijkbare manier als een injectienaald, die tegen de cel drukt door het zwakke punt van de celwand.

Replicatie / synthese van virale moleculen

Het nucleïnezuur van het virus gebruikt de machinerie van de gastheercel om grote hoeveelheden virale componenten te produceren, zowel het genetische materiaal als de virale eiwitten die de structurele delen van het virus omvatten..

In het geval van DNA-virussen transcribeert het DNA zichzelf in messenger RNA (mRNA) moleculen die vervolgens worden gebruikt om de ribosomen van de cel te sturen. Een van de eerste virale polypeptiden (eiwitten) die worden geproduceerd, heeft de functie het DNA van de geïnfecteerde cel te vernietigen.

In retrovirussen (die een RNA-streng injecteren), wordt een uniek enzym genoemd reverse transcriptase transcribeert viraal RNA in DNA, dat vervolgens wordt terug getranscribeerd naar mRNA.

In het geval van faag T4, het DNA van de bacterie E. coli het wordt geïnactiveerd en dan neemt het DNA van het virale genoom de controle, en het virale DNA maakt het RNA van de nucleotiden in de gastheercel met behulp van de enzymen van de gastheercel.

Assemblage van virale deeltjes

Nadat meerdere kopieën van de virale componenten (nucleïnezuren en eiwitten) zijn geproduceerd, assembleren ze zich om complete virussen te vormen.

In het geval van de T4-faag werken de eiwitten die worden gecodeerd door het faag-DNA als enzymen die samenwerken bij de vorming van de nieuwe fagen.

Al het metabolisme van de gastheer is gericht op de productie van virale moleculen, wat resulteert in een cel vol met nieuwe virussen en niet in staat om de controle terug te krijgen.

Lysis van de geïnfecteerde cel

Na de assemblage van de nieuwe virusdeeltjes wordt een enzym geproduceerd dat de bacteriële celwand van binnenuit afbreekt en de invoer van vloeistoffen uit het extracellulaire medium mogelijk maakt.

De cel vult zich uiteindelijk met vloeistof en barsten (lysis), vandaar de naam. De vrijgegeven nieuwe virussen kunnen andere cellen infecteren en dus het proces opnieuw starten.

referenties

1. Brooker, R. (2011). Concepten van genetica (1e ed.). McGraw-Hill Education.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biologie (2e ed.) Pearson Education.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burton's Microbiology for the Health Sciences (9e druk). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Moleculaire celbiologie (8e druk). W. H. Freeman and Company.
5. Malacinski, G. (2005). Essentials of Molecular Biology (4de ed.). Jones & Bartlett Learning.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biologie: de dynamische wetenschap (4de ed.). Cengage Learning.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biologie (7e druk) Cengage Learning.