ciclu lizogen, Numită și lizogenie, este o etapă a procesului de reproducere a unor viruși, în principal a celor care infectează bacteriile. În acest ciclu, virusul își introduce acidul nucleic în genomul bacteriei gazdă..
Acest ciclu formează, împreună cu ciclul litic, cele două mecanisme principale de replicare a virușilor. Când bacteriofagul, în timpul ciclului lizogen, își introduce ADN-ul în genomul bacterian, acesta devine un profag.
Bacteriile infectate cu acest profag continuă să trăiască și să se reproducă. Când apare reproducerea bacteriană, se obține și o replică a profagului. Acest lucru are ca rezultat infectarea fiecărei celule bacteriene fiice de către profag..
Reproducerea bacteriilor infectate și, prin urmare, a profagului său gazdă, poate continua timp de câteva generații, fără să se manifeste virusul..
Uneori, spontan sau în condiții de stres ambiental, ADN-ul virusului se separă de cel bacterian. Când are loc separarea genomului bacterian, virusul inițiază ciclul litic.
Această etapă de reproducere a virusului va provoca ruperea celulei bacteriene (liză) permițând eliberarea de noi copii ale virusului. Celulele eucariote sunt, de asemenea, susceptibile de a fi atacate de viruși lizogeni. Cu toate acestea, nu se știe încă modul în care are loc inserarea ADN-ului viral în genomul celulei eucariote..
Indice articol
Virușii care infectează numai bacteriile se numesc bacteriofagi. Ele sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de fagi. Dimensiunea acestui tip de virus este destul de variabilă, cu un interval de dimensiuni care poate fi cuprins între aproximativ 20 și 200 nm..
Bacteriofagele sunt omniprezente, putând crește practic în orice mediu în care se găsesc bacteriile. S-a estimat, de exemplu, că puțin mai puțin de trei sferturi din bacteriile care locuiesc în mare sunt infectate de fagi.
Infecția virală începe cu adsorbția fagului. Adsorbția fagului are loc în două etape. În primul, cunoscut sub numele de reversibil, interacțiunea dintre virus și gazda sa potențială este slabă..
Orice modificare a condițiilor de mediu poate provoca încetarea acestei interacțiuni. În interacțiunea ireversibilă, pe de altă parte, sunt implicați receptori specifici care împiedică întreruperea interacțiunii..
ADN-ul virusului poate pătrunde în interiorul bacteriei numai atunci când are loc interacțiunea ireversibilă. Ulterior și în funcție de tipul de fag, acestea pot efectua diferite cicluri de reproducere.
În plus față de ciclurile litice și lizogene, descrise deja, există alte două cicluri de reproducere, ciclul de dezvoltare continuă și ciclul pseudolizogen..
În această etapă, replicarea virusului în bacterii are loc rapid. În cele din urmă, bacteriile vor suferi o liză a peretelui celular și noile virusuri vor fi eliberate în mediu..
Fiecare dintre acești fagi nou eliberați poate ataca o nouă bacterie. Repetarea succesivă a acestui proces permite infecției să crească exponențial. Bacteriofagii care participă la ciclul litic se numesc fagi virulenți.
În acest ciclu, liza celulei gazdă nu are loc, așa cum se întâmplă în ciclul litic. După etapele de adsorbție și penetrare, etapa de integrare a ADN-ului fagic în celulă celulară bacteriană continuă, pentru a deveni un profag..
Replicarea fagilor va avea loc simultan cu reproducerea bacteriană. Profagul integrat în genomul bacterian va fi moștenit de către bacteriile fiice. Virusul poate continua fără a se manifesta pentru câteva generații bacteriene.
Acest proces este obișnuit atunci când numărul de bacteriofagi este mare în comparație cu numărul de bacterii. Virușii care efectuează ciclul lizogen nu sunt virulente și se numesc temperate.
În cele din urmă, profagii pot fi separați de genomul bacterian și transformați în fagi litici. Acestea din urmă intră în ciclul litogen care duce la liza bacteriană și infecția bacteriilor noi..
Unii bacteriofagi efectuează numeroase replicări în interiorul bacteriilor. În acest caz, spre deosebire de ceea ce se întâmplă în timpul ciclului lizogen, nu provoacă liză bacteriană..
Virușii nou reproduși sunt eliberați de bacterii prin locuri specifice de pe membrana celulară, fără a provoca defalcarea lor. Acest ciclu se numește dezvoltare continuă.
Uneori, disponibilitatea nutrienților în mediu este slabă pentru ca bacteriile să crească și să se reproducă normal. În aceste cazuri, se crede că energia celulară disponibilă nu este suficientă pentru ca fagii să producă lizogenie sau liză..
Din această cauză, virușii intră apoi într-un ciclu pseudolizogen. Cu toate acestea, acest ciclu este încă puțin cunoscut.
În cele din urmă, ca urmare a interacțiunii dintre profag și bacterie, prima poate induce apariția modificărilor fenotipului bacteriei..
Acest lucru se întâmplă în principal atunci când bacteriile gazdă nu fac parte din ciclul normal al virusului. Acest fenomen se numește conversie lizogenă.
Modificările induse în bacterie de ADN-ul profagului cresc succesul biologic al gazdei. Prin creșterea capacității biologice și a succesului de supraviețuire al bacteriilor, beneficiază și virusul.
Acest tip de relație benefică pentru ambii participanți ar putea fi clasificat ca un tip de simbioză. Cu toate acestea, trebuie amintit că virușii nu sunt considerați ființe vii.
Principalul beneficiu obținut de bacteriile transformate lizogen este protecția sa împotriva atacului altor bacteriofagi. Conversia lizogenă poate crește, de asemenea, patogenitatea bacteriilor din gazdele lor..
Chiar și o bacterie nepatogenă poate deveni patogenă prin conversie lizogenă. Această schimbare a genomului este permanentă și ereditară.
Terapia cu fagi este o terapie care constă în aplicarea fagilor ca mecanism de control pentru a preveni răspândirea bacteriilor patogene. Această metodologie de control bacterian a fost utilizată pentru prima dată în 1919.
Cu acea ocazie a fost folosit pentru a trata un pacient care suferă de dizenterie, obținând un rezultat complet favorabil. Terapia cu fagi a fost utilizată cu succes la începutul secolului trecut.
Odată cu descoperirea penicilinei, precum și a altor substanțe antibiotice, terapia cu fagi a fost practic abandonată în Europa de Vest și pe continentul american..
Utilizarea nediscriminatorie a antibioticelor, a permis apariția tulpinilor bacteriene multiresistente la antibiotice. Aceste bacterii devin din ce în ce mai frecvente și mai rezistente.
Din această cauză, există un nou interes în lumea occidentală în dezvoltarea terapiei cu fagi pentru controlul contaminării și infecțiilor bacteriene..
1) Creșterea fagilor are loc exponențial, crescând acțiunea lor în timp, antibioticele dimpotrivă își pierd efectul în timp datorită distrugerii metabolice a moleculei.
2) Fagii au capacitatea de a suferi mutații, ceea ce le permite să combată rezistența pe care bacteriile ar putea să o dezvolte la atacul lor. Pe de altă parte, antibioticele au întotdeauna același principiu activ, deci atunci când bacteriile dezvoltă rezistență la astfel de principii active, antibioticele sunt inutile
3) Terapia cu fagi nu are efecte secundare care pot fi dăunătoare pacienților.
4) Dezvoltarea unei noi tulpini de fagi este o procedură mult mai rapidă și mai ieftină decât descoperirea și dezvoltarea unui nou antibiotic.
5) Antibioticele nu afectează numai bacteriile patogene, ci și alte potențiale benefice. Pe de altă parte, fagii pot fi specifici speciilor, motiv pentru care tratamentul împotriva bacteriilor responsabile de infecție poate fi limitat, fără a afecta alte microorganisme..
6) Antibioticele nu ucid toate bacteriile, prin urmare, bacteriile supraviețuitoare pot transmite informațiile genetice care conferă rezistență la antibiotic descendenților lor, creând astfel tulpini rezistente. Bacteriofagii lizogenetici ucid bacteriile pe care le infectează, reducând posibilitatea dezvoltării de tulpini bacteriene rezistente.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.