Vad är den lysogena cykeln?



den Lysogen cykel, även kallad lysogenia, är ett stadium av reproduktionsprocessen av vissa virus, främst de som infekterar bakterier. I denna cykel sätter viruset sin nukleinsyra in i värdens bakteriegenom.

Denna cykel bildar, tillsammans med liticykeln, de två huvudmekanismerna för virusreplikation. När bakteriofagen, under den lysogena cykeln, sätter in sitt DNA i bakteriegenomet blir det profetiskt.

Den bakterie som infekteras med denna orena fortsätter att leva och reproducera. När bakteriell reproduktion uppträder, erhålls även en replik av profagen. Detta resulterar i att varje bakteriell dottercell också smittas av den profane.

Reproduktionen av de infekterade bakterierna, och därmed deras värdprofag, kan fortsätta i flera generationer utan att viruset manifesteras..

Ibland separeras spontant, eller under förhållanden av miljöbelastning, virusets DNA från bakterien. När separationen av bakteriegenomet inträffar initierar viruset den lytiska cykeln.

Detta reproduktiva stadium av viruset kommer att leda till att bakteriekroppen (lysis) bryts, vilket möjliggör frisättning av nya kopior av viruset. Eukaryota celler är också mottagliga för attack av lysogena virus. Det är emellertid ännu inte känt hur införandet av viralt DNA i genomet hos den eukaryota cellen förekommer.

index

  • 1 bakteriofagen
  • 2 virusinfektion cykel
    • 2.1 litcykel
    • 2.2 Lysogen cykel
    • 2.3 Kontinuerlig utvecklingscykel
    • 2,4 pseudolysenogen cykel
  • 3 lysogen omvandling
  • 4 Fagoterapi
    • 4.1 Fördelar med fagterapi
  • 5 referenser

Bakteriofagen

Virus som endast infekterar bakterier kallas bakteriofager. De är också kända som fag. Storleken på denna typ av virus är ganska variabel, med ett antal storlekar som kan vara mellan 20 och 200 nm ungefär.

Bakteriofager är allestädes närvarande och kan utvecklas praktiskt i alla miljöer där bakterier finns. Man har exempelvis beräknat att lite mindre än tre fjärdedelar av bakterierna som bor i havet är smittade av fag.

Viral infektion cykel

Viral infektion börjar med fagadsorption. Fagadsorption sker i två steg. I den första, känd som reversibel, är interaktionen mellan viruset och dess potentiella värd svag.

Eventuella förändringar i miljöförhållandena kan leda till att denna interaktion upphör. I den irreversibla interaktionen i stället är specifika receptorer involverade som förhindrar avbrytandet av interaktionen.

Virusets DNA kan bara tränga in i bakteriens inre när den irreversibla interaktionen uppträder. Därefter, och beroende på typ av fag, kan de utföra olika reproduktionscykler.

Förutom de lytiska och lysogena cyklerna som redan beskrivits finns det två andra reproduktionscykler, den kontinuerliga utvecklingen och pseudolyogena.

Litcykel

Under detta stadium sker replikationen av viruset inom bakterierna snabbt. I slutet kommer bakterierna att lida av sin cellvägg och de nya virusen släpps ut i miljön.

Var och en av dessa nyligen släppta fager kan attackera en ny bakterie. Den successiva upprepningen av denna process medger att infektionen växer exponentiellt. Bakteriofager som deltar i den lytiska cykeln kallas virulenta fager.

Lysogen cykel

I denna cykel uppträder inte lyseringen av värdcellen, som den gör i den lytiska cykeln. Efter stadierna av adsorption och penetration fortsätter integrationsstadiet för fag-DNA till det hos bakteriecellen att bli en profago.

Fagreplikation sker samtidigt med bakteriell reproduktion. Profagorna integrerade i bakteriegenomet kommer att ärva av dotterbakterierna. Viruset kan fortsätta utan att manifestera för flera bakteriegenerationer.

Denna process är frekvent när antalet bakteriofager är högt jämfört med antalet bakterier. Virus som utför den lysogena cykeln är inte virulenta och kallas tempererade.

Till sist kan profagos separeras från bakteriegenomet och transformeras till lytiska fager. Den senare kommer in i den litogena cykeln som leder till bakteriell lys och infektion av nya bakterier.

Kontinuerlig utvecklingscykel

Vissa bakteriofager utför många replikationer inuti bakterier. I det här fallet, i motsats till vad som händer under den lysogena cykeln, orsakar det inte bakteriell lysis.

Nyreplicerade virus släpps från bakterier på specifika ställen på cellmembranet, utan att orsaka deras nedbrytning. Denna cykel kallas kontinuerlig utveckling.

Pseudolyogen cykel

Ibland är tillgången på näringsämnen i miljön fattig för bakterier att växa och reproducera normalt. I dessa fall anses det att den tillgängliga cellulära energin inte är tillräcklig för att fagerna producerar lysogeni eller lysis.

På grund av detta går virusen in i en pseudolysenogen cykel. Denna cykel är dock fortfarande lite känd.

Lysogen omvandling

Till slut kan produkten av interaktionen mellan profagen och bakterien orsaka utseendet av förändringar i bakteriens fenotyp.

Detta sker huvudsakligen när värdbakterien inte ingår i virusets vanliga cykel. Detta fenomen kallas den lysogena omvandlingen.

De förändringar som induceras i bakterierna genom profetens DNA ökar värdens biologiska framgång. Genom att öka bakteriens biologiska kapacitet och överlevnadssucces, har viruset också fördelar..

Denna typ av fördelaktigt förhållande för båda deltagarna kan klassificeras som en typ av symbios. Vi måste dock komma ihåg att virus inte anses vara levande varelser.

Den största fördelen som erhålls av lysogeniskt transformerade bakterier är deras skydd mot attacker från andra bakteriofager. Lysogen omvandling kan också öka bakteriens patogenitet i sina värdar.

Även en icke-patogen bakterie kan bli patogen genom lysogen omvandling. Denna förändring i genomet är permanent och ärftlig.

phagotherapy

Fagoterapi är en terapi som innefattar applicering av fag som en kontrollmekanism för att förhindra spridning av patogena bakterier. Denna metod för bakteriell kontroll användes för första gången 1919.

Vid det tillfället var hon anställd för att behandla en patient som lider av dysenteri, vilket ger ett helt gynnsamt resultat. Fagoterapi användes framgångsrikt under början av förra seklet.

Med upptäckten av penicillin, liksom andra antibiotika, blev phagoterapi praktiskt taget övergiven i Västeuropa och den amerikanska kontinenten.

Den oskäliga användningen av antibiotika möjliggjorde utseendet av bakteriestammar multiresistenta mot antibiotika. Dessa bakterier blir frekventare och mer resistenta.

På grund av detta finns det ett nytt intresse för västvärlden i utvecklingen av fagoterapi för bekämpning av föroreningar och bakterieinfektioner.

Fördelar med fagterapi

1) Fagtillväxt sker exponentiellt, ökar dess verkan över tiden, antibiotika tvärtom, förlorar de sin effekt över tiden på grund av molekylets metaboliska förstöring.

2) Fagerna har kapacitet att genomgå mutationer, vilket gör det möjligt för dem att bekämpa motståndet att bakterierna kan utvecklas till deras attack. Däremot har antibiotika alltid samma aktiva ingrediensen, så när antibiotika utvecklar resistens mot sådana aktiva ingredienser är antibiotika värdelösa

3) Fagoterapi 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, men också andra potentiellt fördelaktiga. Fagarna å andra sidan kan vara artspecifika, så att behandlingen mot bakterier som är ansvariga för infektionen kan begränsas, utan att påverka andra mikroorganismer..

6) Antibiotika dödar inte alla bakterier, därför kan de överlevande bakterierna överföra den genetiska informationen som ger resistens mot antibiotikumet till sina efterkommande, vilket därigenom skapar resistenta stammar. De lysogenetiska bakteriofagen dödar bakterierna de infekterar, vilket minskar möjligheten att utveckla resistenta bakteriestammar.

referenser

  1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Betydelsen av profiler för utveckling och virulens av bakteriella patogener. virulens.
  2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, S.T. Abedon (2010). Fagterapi i klinisk praxis: Behandling av mänskliga infektioner. Nuvarande farmaceutisk bioteknik.
  3. Lysogen cykel. På Wikipedia. Hämtad från en.wikipedia.org.
  4. R. Miller, M. Day (2008). Bidrag av lysogeni, pseudolysogeni och svält till fagekologi. I: Stephen T Abedon (eds) Bakteriofag ekologi: befolkningstillväxt, utveckling och effekt av bakteriella virus. University Press, Cambridge.
  5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015). Fagoterapi, alternativ för kontroll av bakteriella infektioner. Perspektiv i Colombia. Universitas Scientiarum.
  6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Fagterapi: Fakta och fiktion. International Journal of Medical Microbiology.