Шта је лизогени циклус?

Тхе Лизогени циклус, Такође се назива лизогенија, је фаза процеса репродукције неких вируса, углавном оних који инфицирају бактерије. У овом циклусу, вирус убацује своју нуклеинску киселину у геном бактерије домаћина.

Овај циклус, заједно са циклусом литика, формира два главна механизма репликације вируса. Када бактериофаг, током лизогеног циклуса, унесе своју ДНК у бактеријски геном, постаје профан.

Бактерија заражена овим профаном наставља да живи и репродукује. Када дође до бактеријске репродукције, добија се и реплика профага. Ово доводи до тога да свака бактеријска ћерка ћелија такође буде заражена профаном.

Репродукција заражених бактерија, а самим тим и њиховог домаћина, може се наставити неколико генерација без манифестације вируса..

Понекад, спонтано, или у условима стреса околине, ДНК вируса се одваја од бактерија. Када се појави одвајање бактеријског генома, вирус иницира литички циклус.

Ова репродуктивна фаза вируса ће изазвати руптуру бактеријске ћелије (лиза) која омогућава ослобађање нових копија вируса. Еукариотске ћелије су такође подложне нападу лизогених вируса. Међутим, још није познато како се врши инсерција вирусне ДНК у геном еукариотске ћелије.

Индек

• 1 Бактериофаг
• 2 Циклус вирусних инфекција
  • 2.1 Литички циклус
  • 2.2 Лизогени циклус
  • 2.3 Континуирани развојни циклус
  • 2.4 Псеудолисеногенски циклус
• 3 Лизогена конверзија
• 4 Пхаготхерапи
  • 4.1 Предности фаготерапије
• 5 Референце

Бактериофаг

Вируси који само заразе бактерије називају се бактериофаги. Они су такође познати као фаги. Величина овог типа вируса је прилично варијабилна, са распоном величина који може бити између 20 и 200 нм.

Бактериофаги су свеприсутни и могу се развити практично у било којој средини у којој се налазе бактерије. Процењено је, на пример, да је нешто мање од три четвртине бактерија које живе у мору заражено фагима.

Циклус вирусних инфекција

Вирусна инфекција почиње са адсорпцијом фага. Адсорпција фага се одвија у две фазе. У првој, познатој као реверзибилна, интеракција између вируса и његовог потенцијалног домаћина је слаба.

Свака промена услова животне средине може довести до престанка ове интеракције. Уместо тога, у неповратној интеракцији су укључени специфични рецептори који спречавају прекид интеракције.

ДНК вируса може продрети у унутрашњост бактерија само када се догоди иреверзибилна интеракција. Након тога, у зависности од типа фага, могу да обављају различите репродуктивне циклусе.

Поред већ описаних литичких и лизогених циклуса, постоје два друга репродуктивна циклуса, континуирани развој и псеудолиогени.

Литхиц цицле

Током ове фазе, репликација вируса унутар бактерија се одвија брзо. На крају, бактерије ће претрпети лизу свог ћелијског зида и нови вируси ће бити ослобођени у околину.

Свака од ових новоотворених фага може напасти нову бактерију. Узастопно понављање овог процеса омогућава да инфекција експоненцијално расте. Бактериофаги који учествују у литичком циклусу називају се вирулентни фаги.

Лизогени циклус

У овом циклусу не долази до лизе ћелије домаћина, као што је то случај у литичком циклусу. После фаза адсорпције и пенетрације, наставља се стадијум интеграције ДНК фага са оном бактеријске ћелије, да постане профаго.

Репликација фага ће се одвијати истовремено са репродукцијом бактерија. Профагос интегрисан у бактеријски геном ће бити наслеђен од бактерија кћери. Вирус се може наставити без манифестовања у неколико генерација бактерија.

Овај процес је чест када је број бактериофага висок у поређењу са бројем бактерија. Вируси који изводе лизогени циклус нису вирулентни и називају се умерени.

На крају, профагос се може одвојити од бактеријског генома и трансформисати у литичке фаге. Потоњи улазе у литогени циклус који доводи до бактеријске лизе и инфекције нових бактерија.

Континуирани развојни циклус

Неке бактериофаги врше бројне репликације унутар бактерија. У овом случају, супротно ономе што се дешава током лизогеног циклуса, он не изазива бактеријску лизу.

Недавно реплицирани вируси се ослобађају из бактерија на одређеним местима на ћелијској мембрани, без изазивања њиховог слома. Овај циклус се назива континуираним развојем.

Псеудолиогениц цицле

Понекад доступност хранљивих материја у околини је слаба за раст бактерија и нормално репродукцију. У овим случајевима, верује се да расположива ћелијска енергија није довољна да фаги производе лизогенију или лизу.

Због тога вируси улазе у псеудолисеногенски циклус. Овај циклус је ипак мало познат.

Лизогена конверзија

На крају, продукт интеракције између профага и бактерије, први може да изазове појаву промена у фенотипу бактерије.

Ово се углавном дешава када бактерија домаћин није део уобичајеног циклуса вируса. Овај феномен се назива лизогена конверзија.

Промене индуковане у бактеријама ДНК-ом профага повећавају биолошки успех домаћина. Повећањем биолошког капацитета и успеха преживљавања бактерија, вирус такође користи..

Ова врста корисног односа за оба учесника може се класификовати као тип симбиозе. Међутим, морамо запамтити да се вируси не сматрају живим бићима.

Главна корист од лизогено трансформисаних бактерија је њихова заштита од напада других бактериофага. Лизогена конверзија такође може повећати патогеност бактерија у њиховим домаћинима.

Чак и непатогене бактерије могу постати патогене путем лизогене конверзије. Ова промена у геному је трајна и наследна.

Пхаготхерапи

Фаготерапија је терапија која укључује примену фага као контролног механизма за спречавање ширења патогених бактерија. Ова методологија бактеријске контроле је први пут коришћена 1919. године.

Том приликом је била запослена да лијечи пацијента који болује од дизентерије и добије потпуно повољан резултат. Фаготерапија је успјешно кориштена почетком прошлог стољећа.

Открићем пеницилина, као и других антибиотских супстанци, фаготерапија је практично напуштена у западној Европи и на америчком континенту..

Неслужбена употреба антибиотика омогућила је појаву бактеријских сојева мултирезистентних на антибиотике. Ове бактерије постају све чешће и отпорније.

Због тога постоји интересовање западног света за развој фаготерапије за контролу контаминације и бактеријских инфекција..

Предности фаготерапије

1) Раст фага експоненцијално расте, повећавајући његово дејство током времена, антибиотици напротив, они губе свој ефекат током времена због метаболичке деструкције молекула \ т.

2) Фаги имају способност да се подвргну мутацијама, што им омогућава да се боре против отпора који бактерије могу развити у њихов напад. Насупрот томе, антибиотици увек имају исти активни састојак, тако да када бактерије развију отпорност на такве активне састојке, антибиотици су бескорисни

3) Фаготерапија нема нуспојава које могу бити штетне за пацијенте.

4) Развој новог соја фага је много бржи и јефтинији поступак од откривања и развоја новог антибиотика.

5) Антибиотици не утичу само на патогене бактерије, већ и на друге потенцијално корисне. Фаги, с друге стране, могу бити специфични за врсту, тако да се третман против бактерија одговорних за инфекцију може ограничити, без утицаја на друге микроорганизме..

6) Антибиотици не убијају све бактерије, па преживјеле бактерије могу пренијети генетску информацију која даје отпорност на антибиотике њиховим потомцима, стварајући тако отпорне сојеве. Лизогенетски бактериофаги убијају бактерије које инфицирају, смањујући могућност развоја резистентних бактеријских сојева.

Референце

1. Л.-Ц. Фортиер, О. Секуловиц (2013). Значај профагија за еволуцију и вирулентност бактеријских патогена. Вируленце.
2. Е. Куттер, Д. Де Вос, Г. Гвасалиа, З. Алавидзе, Л. Гогокхиа, С. Кухл, С.Т. Абедон (2010). Терапија фагом у клиничкој пракси: Лечење инфекција код људи. Цуррент Пхармацеутицал Биотецхнологи.
3. Лизогени циклус. Ин Википедиа. Преузето са ен.википедиа.орг.
4. Р. Миллер, М. Даи (2008). Допринос лизогеније, псеудолизогеније и изгладњивања екологији фага. У: Степхен Т Абедон (едс) Екологија бактериофага: раст популације, еволуција и утицај бактеријских вируса. Университи Пресс, Цамбридге.
5. Ц. Прада-Пенаранда, А.В. Холгуин-Морено, А.Ф. Гонзалез-Барриос, М.Ј. Вивес-Флорез (2015). Фаготерапија, алтернатива за контролу бактеријских инфекција. Перспективе у Колумбији. Университас Сциентиарум.
6. М. Скурник, Е. Страуцх (2006). Терапија фагом: чињенице и фикција. Интернатионал Јоурнал оф Медицал Мицробиологи.