2 Arten von Zyklen, die beim Bakteriophagenvirus auftreten - Diskutiert!

Die 2 wichtigsten Arten von Zyklen, die im Bakteriophagenvirus auftreten, sind der Lytische Zyklus und der Lysogene Zyklus.

Virale Genome sind klein und besitzen die Information, nur für wenige Proteine ​​zu kodieren. Daher verwenden Viren die Wirtsmaschinerie, wie Enzyme, Ribosomen und andere Komponenten, um sich zu replizieren, um die Schicht zu bilden und mehr Viruspartikel zu bilden. Die Viren infizierenden Bakterien werden als Bakteriophagen bezeichnet.

Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Phage.jpg

Die Expression viraler Gene wird so reguliert, dass die Lyse der Wirtszellen bewirkt wird. Danach werden viele Viruspartikel (Lyse) freigesetzt, die neue Wirtszellen zur Wiederholung des Lysezyklus infizieren können. Bei einigen Viren werden nach Infektion der Wirtszellen Viruspartikel in das Wirts-Chromosom (DNA) integriert und replizieren sich gleichzeitig (Lysogenie).

1. Lytischer Zyklus:

Bakteriophagen sind die am besten verstandenen Viren hinsichtlich ihrer Genstruktur und Expression. Zum Beispiel infiziert T ₂ -Bakteriophage Escherichia coli und verursacht einen lytischen Zyklus. Dieser Phage hat eine doppelsträngige, kreisförmige DNA, die in einem sechseckigen, proteinartigen Kopf eingeschlossen ist, einen zylindrischen hohlen Schwanz und sechs Tentakeln zur Befestigung am Wirt. Der Phage wird durch seine Tentakeln an der Bakterienwand befestigt.

Das an der Schwanzspitze gefundene Lysozym löst die Wirtszellwand auf und bildet eine Pore. Der Schwanz zieht sich nun zusammen und injiziert die virale DNA in die Wirtszelle. Danach synthetisiert die virale DNA ein als Nuclease bekanntes Enzym, das die Wirts-DNA abbaut. Erst nach wenigen Minuten wird die Wirts-DNA durch Nuklease zerstört. Andererseits ist die virale DNA gegen Nuklease resistent, da ihre Cytosinreste methyliert sind.

Jetzt nutzen die viralen Gene Wirtsribosomen zur Vermehrung. Zunächst erfolgt die Replikation viraler DNA. Danach werden die Proteine ​​des Kopfschwanzes und der Tentakel synthetisiert. Innerhalb der Zelle findet eine unabhängige Synthese viraler Komponenten statt, gefolgt von einem Zusammenbau dieser Komponenten zu vollständigen Viruspartikeln. Nach einer genau definierten Zeit platzt die Bakterienzelle und setzt die neu gebildeten Viruspartikel frei. Die freigesetzten Viruspartikel infizieren erneut die Bakterienzellen und der lytische Zyklus wird wiederholt.

2. Lysogener Zyklus:

Eine interessante Modifikation des lytischen Zyklus tritt auf, wenn eine bestimmte Art von Bakteriophagen, die als gemäßigt bezeichnet wird, bestimmte Arten von Bakterien infiziert. In diesem Fall bindet sich das genetische Material der temperierten Viren auf andere Weise an ein bakterielles Chromosom. Hier bindet sich die virale DNA an bakterielle DNA, wird inaktiv und wird als Prophage oder Provirus bezeichnet. Die Inaktivität von Phagen-DNA beruht auf der Synthese von Repressorprotein durch Phagen-DNA, die die Unterdrückung aller Phagengene verursacht.

Wenn sich dann die Bakterienzelle teilt, repliziert sich die Phagen-DNA auch mit ihr und wird von allen Bakterienzellen der folgenden Generationen vererbt. Bei der anderen Option integriert sich DNA oder virales Gen in die bakterielle (£. Coli) chromosomale DNA und führt zu einem Prophagen. Hier repliziert sich der Phage zusammen mit dem Host.

Zuweilen kann der Prophet aufgrund veränderter Umgebungsbedingungen aktiviert werden. Dies hemmt die Repressorproteinsynthese und führt zur Expression von lytischen Genen. Nun wird der Prophet zu einem lytischen Phagen und nimmt den lytischen Zyklus wieder auf.

Hier zeigt die Bakterienzelle (E. coli) keine unmittelbaren Anzeichen einer Infektion und wächst und teilt sich weiter, da nichts passiert ist. Ein solches Bakterium wird als lysogen bezeichnet, und der betroffene Zyklus ist der lysogene Zyklus. Gelegentlich beginnt dieses Bakterium spontan mit der Herstellung viraler Komponenten, und diese Komponenten werden zu reifen Viruspartikeln zusammengefügt.