2 typer af cyklus, der forekommer i bakteriofagvirus - diskuteret!
2 vigtigste typer af cykler, der forekommer i bakteriofagvirus, er lytisk cyklus og lysogen cyklus.
Virale genomer er små og har informationen til at kode for et par proteiner alene. Således bruger vira værtsmaskiner såsom enzymer, ribosomer og andre komponenter til replikering, for at danne frakke og for at danne flere viruspartikler. Virusene inficerer bakterier er kendt som bakteriofager.
Image Courtesy: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Phage.jpg
Ekspressionen af virale gener er reguleret på en sådan måde, at lysis af værtscellerne er forårsaget. Herefter frigives mange viruspartikler (lytiske), der kan inficere nye værtsceller for at gentage lytic-cyklen. I nogle vira efter infektion af værtscellerne bliver virale partikler integreret med værtschromosomet (DNA) og replikeres sammen med det (lysogeni).
1. Lytic-cyklus:
Bakteriofager er de bedst forstås vira med hensyn til deres genstruktur og ekspression. For eksempel inficerer T2-bakteriofag Escherichia coli og forårsager lytisk cyklus. Denne fag har et dobbeltstrenget cirkulært DNA indesluttet i et sekskantet proteinholdigt hoved, en cylindrisk hulhale og seks tentacler til fastgørelse til værten. Fagen bliver fastgjort til bakteriemuren ved dens tentakler.
Lysozymet fundet ved spidsen af halen opløser værtscellevæggen for at danne en pore. Halen kontrakterer og injicerer nu det virale DNA i værtscellen. Derefter syntetiserer det virale DNA et enzym kendt som nuklease, som nedbryder værts-DNA'et. Kun efter få minutter bliver værts DNA ødelagt af nuklease. På den anden side er viral DNA resistent over for nuklease, fordi dets cytosinrester er methylerede.
Nu benytter de virale gener værtsribosomer til multiplikation. Først og fremmest tager replikationen af viralt DNA sted. Derefter syntetiseres proteinerne fra hovedstalen og tentacles. En uafhængig syntese af viruskomponenter forekommer i cellen efterfulgt af en samling af disse komponenter i komplette viruspartikler. Efter en veldefineret periode bryder bakteriecellen og frigiver de nydannede viruspartikler. De frigjorte viruspartikler inficerer igen bakteriecellerne og den lytiske cyklus gentages.
2. Lysogen cyklus:
En interessant ændring af lytisk cyklus opstår, når en bestemt type bakteriofag, betegnet tempereret, inficerer visse typer bakterier. I dette tilfælde lægger genetisk materiale af de tempererede vira sig på et bakterielt kromosom på en anden måde. Her bliver viralt DNA knyttet til bakterielt DNA, bliver inaktivt og er kendt som profag eller provirus. Inaktiviteten af fag-DNA er på grund af syntesen af repressorprotein af fag-DNA, der forårsager undertrykkelse af alle faggenerne.
Derefter replikeres fag-DNA efterhånden som bakteriecellen deler sig og arver af alle bakterieceller fra følgende generationer. I den anden mulighed integreres DNA eller virusgener med det bakterielle (£. Coli) kromosomale DNA og giver anledning til en profagelse. Her replikerer phagen sammen med værten.
Til tider kan profagen aktiveres på grund af ændrede miljømæssige forhold. Dette hæmmer repressorproteinsyntese og resulterer i ekspressionen af lytiske gener. Nu bliver profagen en lytisk fag og genoptager den lytiske cyklus.
Her viser bakteriecellen (E. coli) intet øjeblikkeligt tegn på infektion og fortsætter med at vokse og opdele sig, da der ikke er sket noget. En sådan bakterie betegnes lysogen, og den involverede cyklus, den lysogene cyklus. Lejlighedsvis begynder denne bakterie spontant at fremstille virale komponenter, og disse komponenter samles i modne viruspartikler.
