Fáze litického cyklu a reálný příklad

cyklus je to jeden ze dvou alternativních životních cyklů viru uvnitř hostitelské buňky, kterým virus, který vstupuje do buňky, vezme mechanismus jeho replikace. Jakmile jsou uvnitř, DNA a virové proteiny vyrobeny a pak lyzovány (rozbité) buňky. Nově produkované viry tak mohou opustit hostitelskou buňku, která se nyní rozpadá, a infikovat jiné buňky.

Tento způsob replikace je v kontrastu s lysogenním cyklem, během kterého se virus, který infikoval buňku, vloží do DNA hostitele a působí jako inertní segment DNA, replikuje se pouze tehdy, když se buňka rozdělí..

Lyzogenní cyklus nezpůsobuje žádné poškození hostitelské buňky, ale je latentním stavem, zatímco lytický cyklus vede ke zničení infikované buňky..

Lytický cyklus je obecně považován za hlavní metodu virové replikace, protože je běžnější. Navíc, lysogenický cyklus může vést k lithickému cyklu, pokud dojde k indukční události, jako je vystavení ultrafialovému světlu, které způsobí, že tento latentní stupeň vstoupí do lithného cyklu..

Díky lepšímu pochopení lytického cyklu mohou vědci lépe pochopit, jak imunitní systém reaguje na tyto viry, a jak lze vyvíjet nové technologie k překonání virových onemocnění..

Abychom se naučili, jak přerušit replikaci viru, a tak řešit nemoci způsobené viry, které postihují lidi, zvířata a zemědělské plodiny, probíhá řada studií..

Vědci doufají, že jednoho dne budou schopni pochopit, jak zastavit spouštěče, které iniciují destruktivní lytický cyklus virů hygienického zájmu.

Index

• 1 Obecné informace o lithickém cyklu
• 2 Fáze lytického cyklu: Příklad fága T4
  • 2.1 Fixace / přilnavost k buňce
  • 2.2 Penetrace / Vstup do virů
  • 2.3 Replikace / syntéza virových molekul
  • 2.4 Sestavení virových částic
  • 2.5 Lýza infikované buňky
• 3 Odkazy

Obecné informace o lithickém cyklu

Virová reprodukce je nejlépe pochopena studiem virů, které infikují bakterie, známé jako bakteriofágy (nebo fágy). Lytický cyklus a lysogenní cyklus jsou dva základní reprodukční procesy, které byly identifikovány u virů.

Na základě studií s bakteriofágy byly popsány tyto cykly. Lytický cyklus zahrnuje vstup viru do hostitelské buňky a převzetí kontroly nad molekulami, které replikují DNA buňky, za vzniku virové DNA a virových proteinů. To jsou dvě třídy molekul, které strukturně tvoří fágy.

Když má hostitelská buňka mnoho virových částic čerstvě vyrobených uvnitř, tyto částice podporují rozpad buněčné stěny zvenčí.

Prostřednictvím molekulárních mechanismů charakteristických pro fág jsou produkovány určité enzymy, které mají schopnost narušit vazby, které udržují buněčnou stěnu, což usnadňuje uvolňování nových virů..

Například bakteriofág lambda po infikování hostitelské buňky Escherichia coli, obvykle vloží svou genetickou informaci do bakteriálního chromozomu a zůstane ve spícím stavu.

Za určitých stresových podmínek se však virus může začít množit a brát lytickou dráhu. V tomto případě se produkuje několik stovek fágů, kdy se bakteriální buňka vyhladí a potomstvo se uvolní.

Fáze lytického cyklu: Příklad phago T4

Viry, které se množí lytickým cyklem, se nazývají virulentní viry, protože zabíjejí buňku. Fág T4 je nejvíce studovaný reálný příklad vysvětlující lithický cyklus, který se skládá z pěti fází.

Fixace / adheze k buňce

Fág T4 nejprve přilne k hostitelské buňce Escherichia coli. Tato vazba se provádí ocasními vlákny viru, které mají proteiny s vysokou afinitou ke stěně hostitelské buňky.

Místo, kde se adheruje virus, se nazývá receptorová místa, i když může být také spojena jednoduchými mechanickými silami.

Položka Penetrace / Virus

Pro infikování buňky musí virus nejprve vstoupit do buňky přes plazmatickou membránu a buněčnou stěnu (je-li přítomna). Dále uvolňuje do buňky svůj genetický materiál (RNA nebo DNA).

V případě fága T4 se po navázání na hostitelskou buňku uvolní enzym, který oslabuje místo stěny hostitelské buňky..

Pak virus vstřikuje svůj genetický materiál podobným způsobem, jako je tomu u hypodermické jehly..

Replikace / syntéza virových molekul

Nukleová kyselina viru využívá strojního zařízení hostitelské buňky k produkci velkého množství virových složek, jak genetického materiálu, tak virových proteinů, které obsahují strukturní části viru..

V případě DNA virů se DNA transkribuje do molekul messenger RNA (mRNA), které se pak používají k řízení ribozomů buňky. Jeden z prvních virových polypeptidů (proteinů), které jsou produkovány, má funkci zničení DNA infikované buňky.

U retrovirů (které injektují vlákno RNA) se nazývá jedinečný enzym reverzní transkriptázy transkribuje virovou RNA do DNA, která je pak přepsána zpět do mRNA.

V případě fága T4 je DNA bakterie E. coli je inaktivována a pak DNA virového genomu přebírá kontrolu a virová DNA dělá RNA nukleotidů v hostitelské buňce pomocí enzymů hostitelské buňky.

Sestavení virových částic

Po vytvoření více kopií virových složek (nukleových kyselin a proteinů) se shromáždí za vzniku kompletních virů.

V případě fága T4 proteiny kódované fágovou DNA působí jako enzymy, které spolupracují při tvorbě nových fágů.

Veškerý metabolismus hostitele je zaměřen na produkci virových molekul, což má za následek, že buňka plná nových virů není schopna znovu získat kontrolu..

Lýza infikované buňky

Po sestavení nových virových částic se vytvoří enzym, který štěpí stěnu bakteriální buňky zevnitř a umožňuje vstup tekutin z extracelulárního média..

Buňka nakonec zaplní kapalinou a praskne (lýza), proto jeho jméno. Nové uvolněné viry jsou schopny infikovat další buňky a tak proces znovu spustit.

Odkazy

1. Brooker, R. (2011). Pojmy genetiky (1. vydání). McGraw-Hill vzdělání.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologie (2. vyd.) Pearson Education.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burtonova mikrobiologie pro zdravotnictví (9. vydání). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulární buněčná biologie (8. vydání). W. H. Freeman a Company.
5. Malacinski, G. (2005). Základy molekulární biologie (4. vydání). Jones & Bartlett učení.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biologie: Dynamická věda (4. vydání). Cengage učení.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7. vydání) Cengage Learning.