De lysogen cykel, Även kallad lysogeni, det är ett stadium i reproduktionsprocessen för vissa virus, främst de som infekterar bakterier. I denna cykel infogar viruset sin nukleinsyra i värdbakteriens genom..
Denna cykel bildar tillsammans med den lytiska cykeln de två huvudsakliga replikeringsmekanismerna för virus. När bakteriofagen, under den lysogena cykeln, sätter in sitt DNA i det bakteriella genomet, blir det en profag.
Bakterier smittade med denna profag fortsätter att leva och reproducera. När bakteriereproduktion sker, erhålls också en kopia av profeten. Detta resulterar i att varje dotterbakteriecell också infekteras av profeten..
Reproduktionen av de infekterade bakterierna, och därför dess värdprofage, kan fortsätta i flera generationer utan att en manifestation av viruset inträffar..
Ibland, spontant eller under förhållanden med miljöbelastning, skiljer sig DNA: t från viruset från det bakteriella. När separationen av det bakteriella genomet inträffar initierar viruset den lytiska cykeln.
Detta reproduktionssteg av viruset kommer att orsaka bristning av bakteriecellen (lys) som möjliggör frisättning av nya kopior av viruset. Eukaryota celler är också mottagliga för att attackeras av lysogena virus. Det är emellertid ännu inte känt hur införandet av viralt DNA i genomet i den eukaryota cellen sker..
Artikelindex
Virus som endast infekterar bakterier kallas bakteriofager. De är också kända som fager. Storleken på denna typ av virus är ganska varierande, med ett storleksintervall som kan vara mellan cirka 20 och 200 nm..
Bakteriofager är allestädes närvarande och kan växa i praktiskt taget alla miljöer där bakterier finns. Man har till exempel uppskattat att knappt tre fjärdedelar av de bakterier som lever i havet är infekterade av fager.
Virusinfektion börjar med fagadsorption. Fagadsorption sker i två steg. I den första, känd som reversibel, är interaktionen mellan viruset och dess potentiella värd svag..
Varje förändring av miljöförhållandena kan orsaka att denna interaktion upphör. I den irreversibla interaktionen är å andra sidan specifika receptorer involverade som förhindrar interaktionens avbrott..
Virusets DNA kan komma in i bakteriens inre endast när den irreversibla interaktionen inträffar. Därefter och beroende på typen av fag kan dessa utföra olika reproduktionscykler.
Förutom de lytiska och lysogena cyklerna, som redan beskrivits, finns det två andra reproduktionscykler, den kontinuerliga utvecklingscykeln och den pseudolysogena cykeln..
Under detta stadium sker replikering av viruset i bakterierna snabbt. I slutändan kommer bakterierna att genomgå en lys av dess cellvägg och de nya virusen kommer att släppas ut i miljön..
Var och en av dessa nyligen släppta fager kan attackera en ny bakterie. Efterföljande upprepning av denna process gör att infektionen växer exponentiellt. Bakteriofager som deltar i den lytiska cykeln kallas virulenta fager.
I denna cykel förekommer inte lys av värdcellen, som den gör i den lytiska cykeln. Efter adsorptions- och penetreringsstegen fortsätter steget för integrering av fag-DNA till bakteriecellens steg att bli en profag..
Fagereplikering sker samtidigt med bakteriereproduktion. Profagen integrerad i bakteriegenomet kommer att ärvas av dotterbakterierna. Viruset kan fortsätta utan att manifestera sig i flera bakteriegenerationer.
Denna process är vanlig när antalet bakteriofager är högt jämfört med antalet bakterier. Virus som utför den lysogena cykeln är inte virulenta och kallas tempererade.
Så småningom kan profagerna separeras från det bakteriella genomet och omvandlas till lytiska fager. De senare går in i den litogena cykeln som leder till bakteriell lysis och infektion av nya bakterier..
Vissa bakteriofager utför många replikationer inuti bakterier. I det här fallet, i motsats till vad som inträffar under den lysogena cykeln, orsakar det inte bakteriell lys..
Nya replikerade virus frigörs från bakterier på specifika platser på cellmembranet utan att orsaka nedbrytning. Denna cykel kallas kontinuerlig utveckling.
Ibland är tillgången på näringsämnen i mediet dålig för bakterier att växa och reproducera normalt. I dessa fall antas det att den tillgängliga cellulära energin inte är tillräcklig för att fagerna producerar lysogeni eller lys..
På grund av detta går virusen sedan in i en pseudolysogen cykel. Denna cykel är dock fortfarande lite känd.
Så småningom, som ett resultat av interaktionen mellan profagen och bakterien, kan den förra inducera uppkomsten av förändringar i fenotypen hos bakterien..
Detta inträffar främst när värdbakterierna inte ingår i virusets normala cykel. Detta fenomen kallas lysogenisk omvandling.
De förändringar som induceras i bakterien av profagens DNA ökar värdens biologiska framgång. Genom att öka bakteriens biologiska förmåga och överlevnadsframgång, gynnar viruset också.
Denna typ av fördelaktigt förhållande för båda deltagarna kan klassificeras som en typ av symbios. Man måste dock komma ihåg att virus inte anses vara levande varelser.
Den främsta fördelen med lysogen transformerade bakterier är dess skydd mot angrepp av andra bakteriofager. Lysogenomvandling kan också öka bakteriens patogenicitet i deras värdar..
Även en icke-patogen bakterie kan bli patogen genom lysogen omvandling. Denna förändring i genomet är permanent och ärftlig.
Fagterapi är en terapi som består av applicering av fager som en kontrollmekanism för att förhindra spridning av patogena bakterier. Denna bakteriekontrollmetodik användes för första gången 1919.
Vid det tillfället användes det för att behandla en patient som lider av dysenteri och uppnå ett helt gynnsamt resultat. Fagterapi användes framgångsrikt under början av förra seklet.
Med upptäckten av penicillin, liksom andra antibiotiska ämnen, övergavs fagterapi praktiskt taget i Västeuropa och den amerikanska kontinenten..
Den urskillningslösa användningen av antibiotika gjorde det möjligt för bakteriestammar att bli multiresistenta mot antibiotika. Dessa bakterier blir allt vanligare och mer resistenta.
På grund av detta finns det ett nytt intresse i västvärlden i utvecklingen av fagterapi för kontroll av kontaminering och bakterieinfektioner..
1) Tillväxten av fager sker exponentiellt och ökar deras verkan över tiden, antibiotika, tvärtom, tappar sin effekt över tiden på grund av den metaboliska förstörelsen av molekylen.
2) Fager har förmågan att genomgå mutationer, detta gör det möjligt för dem att bekämpa resistensen som bakterier kan utveckla mot deras attack. Å andra sidan har antibiotika alltid samma aktiva ingrediens, så när bakterier utvecklar resistens mot sådana aktiva ingredienser är antibiotika värdelösa
3) Fagterapi har inga biverkningar som kan vara skadliga för patienterna.
4) Utvecklingen av en ny fagstam är ett mycket snabbare och billigare förfarande än upptäckten och utvecklingen av ett nytt antibiotikum.
5) Antibiotika påverkar inte bara patogena bakterier utan även andra potentiellt fördelaktiga. Å andra sidan kan fager vara artsspecifika, varför behandlingen mot bakterierna som är ansvariga för infektionen kan begränsas utan att påverka andra mikroorganismer..
6) Antibiotika dödar inte alla bakterier, därför kan överlevande bakterier överföra den genetiska informationen som ger antibiotikaresistens till sina avkommor och därmed skapa resistenta stammar. Lysogenetiska bakteriofager dödar bakterierna de infekterar, vilket minskar risken för utveckling av resistenta bakteriestammar.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.