LITHIC CYCLE: MGA PHASE AT TOTOONG HALIMBAWA - BIOLOGY - 2024

Ang lytic cycle ay isa sa dalawang alternatibong siklo ng buhay ng isang virus sa loob ng host cell, kung saan ang virus na pumapasok sa cell ay kumukuha sa mekanismo ng pagtitiklop ng cell. Kapag sa loob, ang mga DNA at viral na protina ay ginawa at pagkatapos ay lyse (masira) ang cell. Sa gayon, ang mga bagong ginawa na mga bagong virus ay maaaring mag-iwan sa ngayon na hindi naglaho na host cell, at makahawa sa iba pang mga cell.

Ang pamamaraang ito ng pagtitiklop ay kaibahan sa lysogenic cycle, kung saan ang virus na nahawahan ng isang cell ay nagsingit mismo sa DNA ng host at, kumikilos bilang isang inert segment ng DNA, tumutitik lamang kapag nahati ang cell.

Lambda phage: lytic cycle at lysogenic cycle

Ang lysogenic cycle ay hindi nagdudulot ng anumang pinsala sa host cell, ngunit ito ay isang tago na estado, habang ang lytic cycle ay nagreresulta sa pagkasira ng nahawaang cell.

Ang lytic cycle ay karaniwang itinuturing na pangunahing pamamaraan ng pagtitiklop ng viral, dahil mas karaniwan ito. Bilang karagdagan, ang lysogenic cycle ay maaaring humantong sa lytic cycle kapag mayroong isang induction event, tulad ng pagkakalantad sa ultraviolet light, na nagiging sanhi ng latent na yugto na ito na pumasok sa lytic cycle.

Sa pamamagitan ng isang mas mahusay na pag-unawa sa lytic cycle, mas naiintindihan ng mga siyentipiko kung paano tumugon ang immune system upang maitaboy ang mga virus na ito, at kung paano maiuunlad ang mga bagong teknolohiya upang malampasan ang mga sakit na viral.

Upang malaman kung paano makagambala sa pagtitiklop ng viral at sa gayon ay matugunan ang mga sakit na dulot ng mga virus na nakakaapekto sa mga tao, hayop at pananim ng agrikultura, maraming pag-aaral ang isinasagawa.

Inaasahan ng mga siyentipiko sa isang araw na maiintindihan kung paano ihinto ang mga nag-trigger na nagsisimula sa mapanirang lytic cycle sa mga virus ng pag-aalala sa kalusugan.

Pangkalahatan ng lithic cycle

Ang pagpaparami ng mga virus ay pinakamahusay na nauunawaan ng pag-aaral ng mga virus na nakakaapekto sa bakterya, na kilala bilang bacteriophage (o phages). Ang lytic cycle at ang lysogenic cycle ay ang dalawang pangunahing proseso ng reproduktibo na nakilala sa mga virus.

Batay sa mga pag-aaral na may bacteriophages, ang mga siklo na ito ay inilarawan. Ang lytic cycle ay nagsasangkot sa virus na pumapasok sa isang host cell at kinokontrol ang mga molekulang DNA na tumutulad ng cell upang makagawa ng viral DNA at viral protein. Ito ang dalawang klase ng mga molekula na istruktura na bumubuo ng mga phages.

Kapag ang host cell ay maraming mga bagong ginawa na mga partikulo ng viral sa loob nito, ang mga partikulo na ito ay nagtataguyod ng pagkasira ng cell wall mula sa loob.

Sa pamamagitan ng mga molekular na mekanismo ng phage, ang ilang mga enzyme ay ginawa na may kakayahang sirain ang mga bono na nagpapanatili ng cell wall, na pinapadali ang pagpapakawala ng mga bagong virus.

Halimbawa, ang bacteriophage lambda, pagkatapos na mahawa ang isang cell cell host ng Escherichia, karaniwang ipinapasok ang impormasyong genetic nito sa chromosome ng bakterya at nananatili sa isang nakasisilaw na estado.

Gayunpaman, sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng stress, ang virus ay maaaring magsimulang dumami at kumuha ng lytic pathway. Sa kasong ito, maraming daang phages ang ginawa, sa oras na iyon ang selula ng bakterya ay lysed at ang progeny ay pinakawalan.

Mga phages ng isang lytic cycle: Halimbawa phage T4

Ang mga virus na dumami sa lytic cycle ay tinatawag na mga virulent na mga virus dahil pinapatay nila ang cell. Ang Phage T4 ay ang pinaka-pinag-aralan na tunay na halimbawa upang maipaliwanag ang lytic cycle, na binubuo ng limang yugto.

Pag-aayos / Pagsabit sa cell

Ang phage ng T4 ay unang nakakabit mismo sa isang cell cell ng Escherichia coli. Ang pagbubuklod na ito ay isinasagawa ng mga hibla ng buntot ng virus na may mga protina na may mataas na pagkakaugnay para sa host cell wall.

Kung saan ang virus ay nakakabit mismo ay tinatawag na mga site ng receptor, bagaman maaari rin itong mai-attach ng mga simpleng puwersa ng makina.

Penetration / Entry ng virus

Upang makahawa ng isang cell, ang virus ay dapat munang pumasok sa cell sa pamamagitan ng lamad ng plasma at ang cell wall (kung naroroon). Pagkatapos ay inilabas nito ang genetic material (RNA o DNA) sa cell.

Sa kaso ng phage T4, pagkatapos na nagbubuklod sa host cell, isang enzyme ang pinakawalan na nagpapahina sa isang site sa host cell wall.

Ang virus pagkatapos ay iniksyon ang genetic na materyal na katulad ng isang hypodermic karayom, pagpindot laban sa cell sa pamamagitan ng mahina na lugar sa pader ng cell.

Pagtitiklop / Sintesis ng mga molekulang viral

Ang nucleic acid ng virus ay gumagamit ng makinarya ng host cell upang makabuo ng maraming mga bahagi ng viral, kapwa ang genetic material at ang mga protina na viral na binubuo ng mga istrukturang bahagi ng virus.

Sa kaso ng mga virus ng DNA, isinalin ng DNA ang sarili sa mga molekula ng RNA (mRNA) na pagkatapos ay ginagamit upang idirekta ang mga ribosom ng cell. Ang isa sa mga unang virus na polypeptides (protina) na ginawa ay tinutupad ang pagpapaandar ng pagsira sa DNA ng nahawaang cell.

Sa mga retrovirus (na iniksyon ng isang strand ng RNA), isang natatanging enzyme na tinatawag na reverse transcriptase ay nagsasalin ng RNA ng virus sa DNA, na pagkatapos ay muling ibinalik sa mRNA.

Sa kaso ng phage T4, ang DNA ng bakterya ng E. coli ay hindi aktibo at pagkatapos ang DNA ng virus genome ay tumatagal, at ang virus ng DNA ay gumagawa ng RNA ng mga nucleotides sa host cell gamit ang mga enzyme ng host cell.

Assembly ng mga viral particle

Matapos ang maraming mga kopya ng mga sangkap na viral (mga nucleic acid at protina) ay nagawa silang magtipon upang mabuo ang buong mga virus.

Sa kaso ng T4 phage, ang mga protina na naka-encode ng phage DNA ay kumikilos bilang mga enzymes na nakikipagtulungan sa pagbuo ng bagong phage.

Ang lahat ng metabolismo ng host ay nakadirekta patungo sa paggawa ng mga molekulang viral, na nagreresulta sa isang cell na puno ng mga bagong virus at hindi na makontrol.

Lysis ng nahawaang cell

Matapos ang pagpupulong ng mga bagong partikulo ng virus, ang isang enzyme ay ginawa na bumabagsak sa pader ng cell ng bakterya mula sa loob at pinapayagan ang pagpasok ng mga likido mula sa extracellular na kapaligiran.

Ang cell sa kalaunan ay pinupuno ng likido at pagsabog (lysis), samakatuwid ang pangalan nito. Ang mga bagong virus na inilabas ay maaaring makahawa sa iba pang mga cell at sa gayon ay magsisimula ulit ang proseso.

Mga Sanggunian

1. Brooker, R. (2011). Mga Konsepto ng Genetics (1st ed.). Edukasyon ng McGraw-Hill.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biology (Ika-2 ed.) Edukasyon sa Pearson.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Micronobiology ng Burton para sa Mga Agham sa Kalusugan (ika-9 na ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekular na Cell Biology (ika-8 ed.). WH Freeman at Company.
5. Malacinski, G. (2005). Kahalagahan ng Molecular Biology (ika-4 na ed.). Pag-aaral ng Jones at Bartlett.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biology: Ang Dynamic Science (4th ed.). Pag-aaral ng Cengage.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (ika-7 ed.) Cengage Learning.