Lithic Cycle faasid ja reaalne näide
The litiline tsükkel see on üks viiruse kahest alternatiivsest elutsüklist peremeesrakus, mille kaudu rakku sisenev viirus võtab selle replikatsiooni mehhanismi. Kui see on sisestatud, valmistatakse DNA ja viiruse valgud ning seejärel lüüsitakse (katkestatakse) rakk. Seega võivad äsja toodetud viirused jätta peremeesraku nüüd lagunema ja nakatada teisi rakke.
See replikatsioonimeetod on kontrasteeritud lüsogeense tsükliga, mille jooksul rakkudega nakatunud viirus sisestab end peremehe DNA-sse ja toimib DNA inertse segmendina ainult siis, kui rakk jaguneb..
Lüsogeenne tsükkel ei kahjusta peremeesrakku, vaid on varjatud olek, samas kui lüütiline tsükkel põhjustab nakatunud raku hävimise..
Lüütilist tsüklit peetakse üldiselt viiruse replikatsiooni peamiseks meetodiks, kuna see on tavalisem. Lisaks võib lüsogeenne tsükkel viia indutseeriva sündmuse, näiteks ultraviolettvalgusega kokkupuute tagajärjel lüütilise tsüklisse, mis põhjustab selle latentse etapi sisenemise litilisesse tsüklisse.
Lüütilise tsükli parema mõistmise kaudu saavad teadlased paremini mõista, kuidas immuunsüsteem reageerib nende viiruste tõrjumisele, ning kuidas saab arendada uusi tehnoloogiaid viirushaiguste ületamiseks..
Selleks, et õppida viiruse replikatsiooni katkestamist ja seega inimeste, loomade ja põllukultuuride viiruste põhjustatud haiguste käsitlemist, viiakse läbi palju uuringuid.
Teadlased loodavad ühel päeval mõista, kuidas peatada vallandajad, mis käivitavad hävitava lüütilise tsükli sanitaarhuvi viirustes.
Indeks
- 1 Lititsükli üldised jooned
- 2 Lüütilise tsükli faasid: Näide faagist T4
- 2.1 Fikseerimine / haardumine rakuga
- 2.2 Läbiviimine / viiruse sisenemine
- 2.3 Viiruse molekulide replikatsioon / süntees
- 2.4 Viirusosakeste paigaldamine
- 2.5 nakatunud raku lüüs
- 3 Viited
Lititsükli üldised omadused
Viiruse paljunemist saab kõige paremini mõista uurides viiruseid, mis nakatavad baktereid, mida tuntakse bakteriofaagidena (või faagidena). Lüütiline tsükkel ja lüsogeenne tsükkel on kaks põhilist paljunemisprotsessi, mis on viirustes tuvastatud.
Bakteriofaagide uuringute põhjal on kirjeldatud neid tsükleid. Lüütiline tsükkel hõlmab viiruse sisenemist peremeesrakku ja nende molekulide kontrollimist, mis replitseerivad raku DNA-d viiruse DNA ja viirusvalkude saamiseks. Need on molekulide kaks klassi, mis struktuuriliselt moodustavad faagid.
Kui peremeesrakul on palju värskelt toodetud viirusosakesi, soodustavad need osakesed rakuseina lagunemist seestpoolt.
Faagile iseloomulike molekulaarsete mehhanismide abil toodetakse teatud ensüüme, mis suudavad murda raku seina säilitavaid sidemeid, mis hõlbustab uute viiruste vabanemist.
Näiteks bakteriofaag lambda, pärast peremeesraku nakatamist Escherichia coli, tavaliselt sisestab see oma geneetilise informatsiooni bakteriaalsesse kromosoomi ja jääb seisva olekusse.
Teatud stressitingimustes võib viirus hakata paljunema ja võtma lüütilise tee. Sel juhul toodetakse mitu sada faagi, millal bakterirakk silutakse ja järglased vabanevad.
Lüütilise tsükli faasid: Näide phago T4
Lüütilise tsükliga paljunevaid viirusi nimetatakse virulentseks viiruseks, sest nad tapavad raku. Faagi T4 on kõige uuritum reaalne näide viiest etapist koosneva lititsükli selgitamiseks.
Fikseerimine / haardumine rakuga
Faag T4 kleepub esmalt peremeesrakuga Escherichia coli. See seondumine toimub viiruse saba kiududega, millel on peremeesraku seina suhtes kõrge afiinsusega valgud.
Koht, kus viirus kleepub, nimetatakse retseptori kohtadeks, kuigi seda saab ühendada ka lihtsa mehaanilise jõuga.
Läbiviimine / viiruse sisenemine
Raku nakatamiseks peab viirus kõigepealt sisenema rakku läbi plasma membraani ja rakuseina (kui see on olemas). Seejärel vabastab ta rakku geneetilise materjali (RNA või DNA).
T4 faagi puhul vabaneb pärast peremeesrakuga seondumist ensüüm, mis nõrgendab peremeesraku seina kohta.
Seejärel süstib viirus oma geneetilist materjali sarnaselt hüpodermilisele nõelale, surudes raku seina läbi rakeseina nõrga punkti..
Viiruse molekulide replikatsioon / süntees
Viiruse nukleiinhape kasutab peremeesraku masinaid, et toota suurel hulgal viiruse komponente, nii geneetilist materjali kui ka viiruse valke, mis sisaldavad viiruse struktuurseid osi..
DNA viiruste puhul transkribeerib DNA ennast messenger RNA (mRNA) molekulideks, mida seejärel kasutatakse raku ribosoomide suunamiseks. Üks esimesi toodetud viiruse polüpeptiide (valke) on nakatunud raku DNA hävitamise funktsioon.
Retroviirustes (mis süstivad RNA ahelat) nimetatakse ainulaadset ensüümi pöördtranskriptaas transkribeerib viiruse RNA DNA-ks, mis seejärel transkribeeritakse tagasi mRNA-ks.
Faagi T4 puhul bakteri DNA E. coli see inaktiveeritakse ja seejärel viiruse genoomi DNA kontrollib ja viiruse DNA muudab peremeesraku nukleotiidide RNA-d peremeesraku ensüüme kasutades.
Viirusosakeste kokkupanek
Pärast viiruskomponentide (nukleiinhapete ja valkude) mitmeid koopiaid on nad kokku kogunud, et moodustada täielikud viirused.
T4 faagi puhul toimivad faagi DNA poolt kodeeritud valgud ensüümidena, mis teevad koostööd uute faagide moodustamisel..
Kogu peremehe ainevahetus on suunatud viirusmolekulide valmistamisele, mille tulemuseks on rakk, mis on täis uusi viirusi ja ei suuda kontrolli taastada.
Nakatunud raku lüüs
Pärast uute viirusosakeste kokkupanekut tekib ensüüm, mis lagundab bakteriraku seina seestpoolt ja võimaldab vedelike sisenemist ekstratsellulaarsest söötmest.
Lõpuks täidab rakk vedeliku ja purunemiste (lüüsi), seega selle nime. Vabanenud uued viirused suudavad nakatada teisi rakke ja seega alustada protsessi uuesti.
Viited
- Brooker, R. (2011). Geneetika mõisted (1. väljaanne). McGraw-Hill'i haridus.
- Campbell, N. & Reece, J. (2005). Bioloogia (2. väljaanne) Pearson Education.
- Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Burtoni tervishoiuteaduste mikrobioloogia (9. väljaanne). Lippincott Williams & Wilkins.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulaarrakkude bioloogia (8. väljaanne). W. H. Freeman ja Company.
- Malacinski, G. (2005). Molekulaarbioloogia alused (4. väljaanne). Jones & Bartlett Learning.
- Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Bioloogia: dünaamiline teadus (4. väljaanne). Cengage'i õppimine.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Bioloogia (7. ed.) Cengage'i õppimine.