Mi a lizogén ciklus?

az Lizogén ciklus, lysogeniának is nevezik, egyes vírusok, főként a baktériumokat fertőző vírusok szaporodásának folyamatát. Ebben a ciklusban a vírus behelyezi a nukleinsavat a gazdaszervezet genomjába.

Ez a ciklus a litikus ciklussal együtt a vírusreplikáció két fő mechanizmusát képezi. Amikor a bakteriofág a lizogén ciklus során behelyezi a DNS-t a bakteriális genomba, akkor egy profán.

Ezzel a profánnal fertőzött baktérium továbbra is él és reprodukál. Bakteriális szaporodás esetén a prophage replikáját is megkapjuk. Ez azt eredményezi, hogy minden bakteriális lánysejt is fertőzött a profánnal.

A fertőzött baktériumok, és így a gazdaszervezeteik reprodukciója több generációban is folytatódhat a vírus megnyilvánulása nélkül..

Néha, spontán módon, vagy környezeti stressz körülményei között a vírus DNS-je elválik a baktériumtól. Amikor a bakteriális genom elkülönül, a vírus elindítja a litikus ciklust.

A vírus szaporodási fázisa a bakteriális sejt (lízis) megszakadását teszi lehetővé, amely lehetővé teszi a vírus új példányainak felszabadulását. Az eukarióta sejtek is érzékenyek a lizogén vírusok támadására. Még nem ismert, hogy a vírus DNS beiktatása az eukarióta sejt genomjába történik.

index

• 1 A bakteriofág
• 2 Vírusfertőzési ciklus
  • 2.1 Lithic ciklus
  • 2.2 Lizogén ciklus
  • 2.3 Folyamatos fejlesztési ciklus
  • 2.4 Pszeudolizenogén ciklus
• 3 Lizogén konverzió
• 4 Fagoterápia
  • 4.1 A fagoterápia előnyei
• 5 Referenciák

A bakteriofág

Azokat a vírusokat, amelyek csak a baktériumokat fertőzik, bakteriofágoknak nevezik. Fágként is ismertek. Az ilyen típusú vírus mérete meglehetősen változó, a méretek tartománya körülbelül 20 és 200 nm között lehet.

A bakteriofágok mindenütt jelen vannak, és gyakorlatilag bármilyen környezetben fejlődhetnek, ahol baktériumok találhatók. Becslések szerint például a tengerben élő baktériumok kevesebb, mint háromnegyede fágokkal fertőzött.

Vírusfertőzési ciklus

A vírusfertőzés fág adszorpcióval kezdődik. A fág adszorpciója két szakaszban történik. Az első, reverzibilis néven ismert, a vírus és a potenciális gazdája közötti kölcsönhatás gyenge.

A környezeti feltételek bármilyen változása a kölcsönhatás megszűnéséhez vezethet. A visszafordíthatatlan kölcsönhatás helyett specifikus receptorok vesznek részt, amelyek megakadályozzák az interakció megszakítását.

A vírus DNS-je csak akkor léphet be a baktériumok belsejébe, ha az irreverzibilis kölcsönhatás következik be. Ezt követően és a fág típusától függően különböző reprodukciós ciklusokat végezhetnek.

A már leírt litikus és lizogén ciklusok mellett két további szaporodási ciklus van, a folyamatos fejlődés és a pszeudologén hatás..

Lithic ciklus

Ebben a szakaszban a vírus replikációja a baktériumokban gyorsan történik. Végül a baktériumok sejtfalának lízisét szenvedik, és az új vírusok a környezetbe kerülnek.

Ezek az újonnan kibocsátott fágok egy új baktériumot támadhatnak meg. A folyamat egymást követő ismétlése lehetővé teszi a fertőzés exponenciális növekedését. A litikus ciklusban részt vevő bakteriofágokat virulens fágoknak nevezik.

Lizogén ciklus

Ebben a ciklusban nem fordul elő a gazdasejt lízise, ​​ahogyan a litikus ciklusban. Az adszorpció és a behatolás szakaszai után a fág DNS integrációja a baktériumsejtbe tovább folytatódik, hogy profagává váljon.

A fágreplikáció a bakteriális szaporodással egyidejűleg történik. A bakteriális genomba integrált profagosokat a leánybaktériumok öröklik. A vírus több baktérium generáció nélkül is folytatódhat.

Ez a folyamat gyakori, amikor a bakteriofágok száma magas a baktériumok számához képest. A lizogén ciklust végrehajtó vírusok nem virulensek és mérsékeltek.

Végül a profagosok elválaszthatók a bakteriális genomtól és lítikus fágokká alakulnak. Az utóbbiak belépnek a litogén ciklusba, amely baktérium lízishez és új baktériumok fertőzéséhez vezet.

Folyamatos fejlesztési ciklus

Egyes bakteriofágok számos beavatkozást végeznek a baktériumokban. Ebben az esetben, ellentétben azzal, ami a lizogén ciklus során történik, nem okoz bakteriális lízist.

Az újonnan replikált vírusok a baktériumokból a sejtmembrán meghatározott pontjain szabadulnak fel, anélkül, hogy azok bomlanak. Ezt a ciklust folyamatos fejlesztésnek nevezik.

Pszeudologén ciklus

Néha a tápanyagok rendelkezésre állása a környezetben rossz ahhoz, hogy a baktériumok normálisan növekedjenek és szaporodjanak. Ezekben az esetekben úgy vélik, hogy a rendelkezésre álló sejtenergia nem elegendő ahhoz, hogy a fágok lizogeniát vagy lízist termeljenek..

Emiatt a vírusok egy pszeudolizenogén ciklusba lépnek. Ez a ciklus azonban még mindig kevéssé ismert.

Lizogén konverzió

Végül a profago és a baktérium közötti kölcsönhatás eredménye, az első a baktérium fenotípusában bekövetkező változások megjelenését indukálhatja..

Ez elsősorban akkor fordul elő, ha a gazdaszervezet nem része a szokásos vírusciklusnak. Ezt a jelenséget a lizogén konverziónak nevezik.

A baktériumok által a prophage DNS által indukált változások növelik a gazdaszervezet biológiai sikerét. A baktériumok biológiai kapacitásának és túlélési sikerének növelésével a vírus is előnyös..

Ez a fajta jótékony kapcsolat mindkét résztvevő számára szimbiózisnak tekinthető. Emlékeznünk kell azonban arra, hogy a vírusok nem tekinthetők élő lényeknek.

A lizogenikusan transzformált baktériumok fő előnye, hogy védelmet nyújtanak más bakteriofágok támadásával szemben. A lizogén konverzió növelheti a baktériumok patogenitását a gazdaszervezetükben.

Még a nem patogén baktériumok is válhatnak patogénnek a lizogén konverzióval. Ez a változás a genomban állandó és öröklődő.

phagotherapy

A fagoterápia olyan terápia, amely magában foglalja a fág alkalmazása kontroll mechanizmusként a patogén baktériumok terjedésének megakadályozására. Ezt a bakteriális kontroll módszert alkalmazták először 1919-ben.

Abban az esetben, amikor egy dysentériában szenvedő beteg kezelésére került sor, teljesen kedvező eredményt értek el. A fagoterápiát sikeresen használták a múlt század elején.

A penicillin és más antibiotikumok felfedezésével a fagoterápiát gyakorlatilag elhagyották Nyugat-Európában és az amerikai kontinensen..

Az antibiotikumok válogatás nélküli használata lehetővé tette az antibiotikumokra multirezisztens baktériumtörzsek megjelenését. Ezek a baktériumok egyre gyakoribbak és ellenállóbbak.

Ennek köszönhetően a nyugati világ iránti érdeklődés a szennyeződés és a bakteriális fertőzések elleni védekezésben történő fagoterápia kialakulása iránt \ t.

A fagoterápia előnyei

1) A fágnövekedés exponenciálisan fordul elő, az idő múlásával növelve hatását, ellenkezőleg, az antibiotikumok idővel elveszítik hatásukat a molekula metabolikus pusztulása miatt..

2) A fágok képesek mutációkra, ez lehetővé teszi számukra, hogy harcoljanak a rezisztencia ellen, amit a baktériumok megtámadhatnak. Ezzel szemben az antibiotikumok mindig ugyanazzal a hatóanyaggal rendelkeznek, így amikor a baktériumok rezisztenciát fejtenek ki az ilyen hatóanyagok ellen, az antibiotikumok haszontalanok.

3) A fagoterápiának nincs olyan mellékhatása, amely káros lehet a betegekre.

4) Az új fág törzs kifejlesztése sokkal gyorsabb és olcsóbb eljárás, mint egy új antibiotikum felfedezése és fejlesztése.

5) Az antibiotikumok nemcsak a patogén baktériumokat, hanem más potenciálisan előnyös baktériumokat is érintik. Másrészt a fágok fajspecifikusak lehetnek, így a fertőzésért felelős baktériumok elleni kezelés korlátozható más mikroorganizmusok befolyásolása nélkül..

6) Az antibiotikumok nem ölnek meg minden baktériumot, ezért a túlélő baktériumok továbbadhatják az antibiotikumokkal szembeni ellenállást biztosító genetikai információkat az utódaiknak, ezáltal rezisztens törzseket hozva létre. A lizogenetikus bakteriofágok megölik a fertőzött baktériumokat, csökkentve a rezisztens baktériumtörzsek kialakulásának lehetőségét.

referenciák

1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). A baktérium patogének evolúciójához és virulenciájához fűződő prophágok jelentősége. fertőzőképesség.
2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, S.T. Abedon (2010). Fágterápia klinikai gyakorlatban: Emberi fertőzések kezelése. Jelenlegi gyógyszerészeti biotechnológia.
3. Lizogén ciklus. Wikipédiában. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik.
4. R. Miller, M. nap (2008). A lizogén, a pszeudolizogének és az éhezés hozzájárulása a fág ökológiához. In: Stephen T Abedon (szerk.) Bakteriofág ökológia: a populáció növekedése, fejlődése és bakteriális vírusok hatása. University Press, Cambridge.
5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015). Fagoterápia, alternatívája a bakteriális fertőzések szabályozásának. Kilátások Kolumbiában. Universitas Scientiarum.
6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Fágterápia: tények és fikció. International Journal of Medical Microbiology.