2 cykler av multiplikation av bakteriofager: Lytic Cycle och Lysogenic Cycle

Två huvudcykler av multiplikation av bakteriofager är: 1. Lytic Cycle 2. Lysogenic Cycle!

Virkningen av de flesta virusgener är att möjliggöra för virusen att infektera sina respektive värdceller, multiplicera genom att använda värdmaskineriet såsom enzymer och ribosomer och sedan orsaka lysis av celler.

Efter lysis av värdceller blir många virus befriade som kan infektera nya värdceller för att upprepa den lytiska cykeln. Ibland kan virus integrera med värdkromosom och replikera tillsammans med den för att bilda lysogen cykel. Låt oss ta exempel på lytiska och lysogeruccykler.

Multiplikation av bakteriofager har studerats i T-even fag av E. coli av framstående arbetare som Delbruck, Luria och Lwoff. Lwoff föreslog tre steg av bakteriofager-extracellulär virion. Vegetativa fager och profiler. De fullständiga viruspartiklarna före infektion är extracellulära virioner. De andra två stegen är intracellulära och är endast i form av nukleinsyror. Om det är gratis att ha autonom replikation, är det vegetativt fag. Det kan bli infört med bakteriellt DNA och replikeras tillsammans med det, då är det en profet. Dessa fag som har förmåga att bli profeter kallas "Temperate phages" och de som saknar denna egenskap kallas "Virulent phages". Multiplikationen i båda dessa typer kan studeras separat i lytisk cykel (för virulenta fager) och lysogencykel (för tempererade fager).

1. Lytisk cykel:

Multiplikationsprocessen för en virulent fag kallas lytisk cykel eftersom värdens bakteriecell lyseras i slutet.

Denna process är uppdelad i följande steg:

(a) adsorption (fig 6, 57):

Det är bindningen av viruspartikel till den specifika värdens bakteriecell. Fästet är vid de specifika receptorsätena som är närvarande på värdcellens vägg. T-jämna fager (T2, T4 etc., fäst med hjälp av sina svansfibrer vid värdreceptorställena.

(b) Penetration (Fig. 6.57):

Nästa fas är injektionen av nukleinsyra från virionen in i värdcellen. Den nukleopeptidala värdcellens vägg hydrolyseras av lysozym närvarande vid spetsen av svansen, vilket gör ett hål, genom vilket den virala nukleinsyran injiceras i värdcellen via svansröret. Detta händer när svansfibrerna, efter fastsättning, böjs, vilket leder till att basplattan kommer i kontakt
med den bakteriella cellväggen.

Svansmanteln kontraherar och det centrala röret (nålen) skjuts genom hålet i väggen. Hela processen är en aktiv process och sker på bekostnad av ATP. De proteinbeläggningar som ligger kvar utanför, fäst vid värdcellens vägg, kallas "Ghosts".

Fig. 6, 56. Omvandling av lysogena tillstånd av virulent tillstånd i faginfekterade bakterier.

(c) Eclipse-scenen:

Detta steg visar följande viral DNA-aktivitet inuti värdcellen,

(i) immunitet mot ytterligare infektion av fager av samma typ genom framställning av specifikt enzym som kallas "repressorer"

(ii) undertryckande av all cellaktivitet hos värden

(iii) syntes av nya enzymer av fag-DNA som utnyttjar aminosyrapoolen hos värdcellen. Dessa kallas Early Proteins

(iv) Dessa enzymer utnyttjas för att täta hålet i cellväggen för att förstöra värdens DNA

(v) syntetiserar de färska DNA-molekylerna en ny typ av proteiner som kallas senproteiner identifierade som virala skiktproteiner och virala lysozymer.

Skiktproteinerna bildar monomerer som sedan monteras i kapsid och andra virala komponenter.

(d) Mognad:

Det är sammansättningen av olika komponenter i mogna eller kompletta virioner. Huvud och svansar monteras först separat och sedan kopplas de två till hundratals nya fagpartiklar.

Tidsperioden mellan injektionen av viral nukleinsyra och det första utseendet av nyfag avkomma är förmörkelsen, vilken är ca 12 minuter i T2-fager. Den totala tiden som tas från introduktionen av nukleinsyra till rupturen av värdcellsvägg kallas latent period. Det är ca 18 minuter för T ₂ fager.

(e) Lysis och frisättning av nya virioner:

Cellväggen brister i slutet av latent period och virionerna befrias. Detta fenomen kallas lysis. Antalet virioner som produceras per värdcell är specifika och betecknas som briststorleken. Generellt är det 200-300. Huvudstadierna av lytisk cykel har visats i figur 6.57.

2. Lysogen cykel:

Den visas av -X (lambda) fag som också infekterar E. coli-bakterier. Strukturellt har den ett sexkantigt huvud som innehåller dubbelsträngad cirkulär DNA och en cylindrisk ihålig svans.

Det saknar dock svansfibrer. Det injicerade DNA kan välja redan diskuterad lytisk cykel eller kan genomgå en lysogen cykel. DNA i detta fall blir fäst vid bakteriellt DNA, blir inaktivt och kallas profag eller provirus. Här tar inte fag över maskinens maskin, men replikerar tillsammans med värd. Med andra ord replagas DNA-DNA endast när bakteriell kromosom replikerar och kommer att stanna kvar som en symbiont snarare än en parasit. Infekterade bakterier kallas lysogen vilket innebär att bakteriecellen orsakar lysis. Ett repressorprotein producerat genom profning håller de andra faggenerna i ett förtryckt stadium. När lysogena bakterier utsätts för förändrade miljöförhållanden som UV-ljus eller röntgenstrålar eller aktiva kemikalier som kväve senap eller organisk peroxid, inträffar hämning av repressorprotein vilket resulterar i bildandet av lytiska gener. Profagen blir nu lytisk och genomgår lytisk cykel. Eftersom E. coli-bärande profag har förmågan att bli lyserad betecknas den som lysogenincell. Det aktiva fag-DNA under lytisk cykel kallas vegefag eller tempererad fag. Hela processen med förekomsten av fag-DNA som profag och som tempererad fag som resulterar i lys av värdcell kallas lysogeni.