ANO ANG LYSOGENIC CYCLE? - BIOLOGY - 2025

Ang lysogenic cycle , na tinatawag ding lysogeny, ay isang yugto sa proseso ng pag-aanak ng ilang mga virus, pangunahin ang mga nakakaapekto sa bakterya. Sa siklo na ito, ipinapasok ng virus ang nucleic acid nito sa genome ng host bacteria.

Ang siklo na ito ay bumubuo, kasama ang lytic cycle, ang dalawang pangunahing mekanismo ng pagtitiklop ng mga virus. Kapag ang bacteriophage, sa panahon ng lysogenic cycle, ay ipinapasok ang DNA nito sa bacterial genome, nagiging prophage ito.

Zlir'a. Espanyol na bersyon ni Alejandro Porto, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang bakterya na nahawahan sa prophage na ito ay patuloy na nabubuhay at nagparami. Kapag nangyari ang pag-aanak ng bakterya, nakuha rin ang isang kopya ng prophage. Nagreresulta ito sa bawat anak na babae ng bakterya na nahawahan din ng prophage.

Ang pagpaparami ng mga nahawaang bakterya, at samakatuwid sa prophage ng host nito, ay maaaring magpatuloy sa maraming henerasyon nang walang anumang paghahayag ng naganap na virus.

Minsan, kusang-loob, o sa ilalim ng mga kondisyon ng stress sa kapaligiran, ang DNA ng virus ay naghihiwalay mula sa isang bakterya. Kapag naghiwalay ang paghihiwalay ng bacterial genome, sinimulan ng virus ang lytic cycle.

Ang yugtong ito ng reproduktibong yugto ng virus ay magiging sanhi ng pagkawasak ng bakterya cell (lysis) na nagpapahintulot sa pagpapakawala ng mga bagong kopya ng virus. Ang mga cell ng Eukaryotic ay madaling kapitan ng pag-atake ng mga virus ng lysogenic. Gayunpaman, hindi pa alam kung paano nangyayari ang pagpasok ng virus ng virus sa genome ng eukaryotic cell.

Bacteriophage virus injecting genome into bacteria. Kinuha at na-edit mula sa: Thomas Splettstoesser. (Isinalin sa Espanyol ni Alejandro Porto), sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Ang bacteriophage

Ang mga virus na nakakaapekto sa mga bakterya lamang ay tinatawag na bacteriophage. Kilala rin sila bilang mga phages. Ang laki ng ganitong uri ng virus ay medyo variable, na may sukat na laki na maaaring nasa pagitan ng 20 at 200 nm.

Ang mga bacteriophage ay nasa lahat ng lugar, at maaaring lumaki sa halos anumang kapaligiran kung saan natagpuan ang bakterya. Tinantiya, halimbawa, na bahagyang mas mababa sa tatlong-kapat ng bakterya na nakatira sa dagat ay nahawaan ng mga phage.

Ikot ng impeksyon sa virus

Ang impeksyon sa virus ay nagsisimula sa phage adsorption. Ang phage adsorption ay nangyayari sa dalawang yugto. Sa una, na kilala bilang mababaligtad, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng virus at ang potensyal na host ay mahina.

Ang anumang pagbabago sa mga kondisyon ng kapaligiran ay maaaring maging sanhi ng pagtigil sa pakikipag-ugnay na ito. Sa hindi maibabalik na pakikipag-ugnay, sa kabilang banda, ang mga tiyak na receptor ay kasangkot na maiwasan ang pagkagambala ng pakikipag-ugnay.

Ang DNA ng virus ay maaaring makapasok sa loob ng bakterya lamang kapag nangyari ang hindi maibabalik na pakikipag-ugnay. Kasunod nito, at depende sa uri ng phage, maaari itong isagawa ang iba't ibang mga cycle ng reproduktibo.

Bilang karagdagan sa mga lytic at lysogenic cycle, na inilarawan, mayroong dalawang iba pang mga pag-ikot ng reproduktibo, ang patuloy na pag-unlad na siklo at ang pseudolysogenic cycle.

Lytic cycle

Sa yugtong ito, ang pagtitiklop ng virus sa loob ng bakterya ay nangyayari nang mabilis. Sa huli, ang bakterya ay sumasailalim ng isang lysis ng cell wall nito at ang mga bagong virus ay ilalabas sa kapaligiran.

Ang bawat isa sa mga bagong inilabas na phages ay maaaring atake sa isang bagong bakterya. Ang matagumpay na pag-uulit ng prosesong ito ay nagpapahintulot sa impeksyon na lumago nang malaki. Ang mga bacteriophage na nakikilahok sa lytic cycle ay tinatawag na virulent phages.

Lysogenic cycle

Sa siklo na ito, ang lysis ng host cell ay hindi nangyayari, tulad ng ginagawa nito sa lytic cycle. Matapos ang mga yugto ng adsorption at pagtagos, ang yugto ng pagsasama ng phage DNA sa cell ng bakterya ay nagpapatuloy, upang maging isang prophage.

Ang paglalagay ng phage ay magaganap nang sabay-sabay sa pagpaparami ng bakterya. Ang prophage na isinama sa bacterial genome ay magmana ng mga bacteria na anak na babae. Ang virus ay maaaring magpatuloy nang hindi nagpapakita ng sarili para sa maraming henerasyon ng bakterya.

Karaniwan ang prosesong ito kapag mataas ang bilang ng mga bacteriophage kumpara sa bilang ng mga bakterya. Ang mga virus na isinasagawa ang lysogenic cycle ay hindi banayad at tinatawag na mapagtimpi.

Sa kalaunan, ang mga prophage ay maaaring paghiwalayin mula sa bacterial genome at nabago sa lytic phages. Ang huli ay pumasok sa lithogenic cycle na humahantong sa bacterial lysis at impeksyon ng mga bagong bakterya.

Lytic at Lysogenic cycle. Kinuha at na-edit mula sa: Suly12, mula sa Wikimedia Commons

Patuloy na pag-unlad ng ikot

Ang ilang mga bacteriophage ay nagsasagawa ng maraming mga pagtitiklop sa loob ng bakterya. Sa kasong ito, salungat sa kung ano ang nangyayari sa panahon ng lysogenic cycle, hindi ito nagiging sanhi ng bacterial lysis.

Ang mga bagong virus na kinopya ay pinakawalan mula sa bakterya sa pamamagitan ng mga tukoy na lugar sa lamad ng cell, nang hindi nagiging sanhi ng kanilang pagkalagot. Ang siklo na ito ay tinatawag na patuloy na pag-unlad.

Pseudolysogenic cycle

Minsan ang pagkakaroon ng mga sustansya sa daluyan ay mahirap para sa mga bakterya na lumaki at magparami nang normal. Sa mga kasong ito, pinaniniwalaan na ang magagamit na cellular energy ay hindi sapat para sa mga phages na makagawa ng lysogenesis o lysis.

Dahil dito, ang mga virus pagkatapos ay pumasok sa isang pseudolysogenic cycle. Gayunpaman, ang siklo na ito ay maliit pa rin ang kilala.

Lysogenic na pagbabagong loob

Sa kalaunan, bilang isang produkto ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng prophage at ang bakterya, ang dating ay maaaring magpukaw ng hitsura ng mga pagbabago sa phenotype ng bakterya.

Nangyayari ito lalo na kapag ang mga bakterya ng host ay hindi bahagi ng normal na pag-ikot ng virus. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na lysogenic na pagbabagong loob.

Ang mga pagbabagong sapilitan sa bakterya ng DNA ng prophage ay nagdaragdag ng biological na tagumpay ng host. Sa pamamagitan ng pagtaas ng biological na kapasidad at kaligtasan ng tagumpay ng bakterya, nakikinabang din ang virus.

Ang ganitong uri ng kapaki-pakinabang na relasyon para sa parehong mga kalahok ay maaaring maiuri bilang isang uri ng symbiosis. Gayunpaman, dapat itong alalahanin na ang mga virus ay hindi itinuturing na mga nabubuhay na nilalang.

Ang pangunahing pakinabang na nakuha ng lysogenically transformed bacteria ay ang proteksyon laban sa pag-atake ng iba pang mga bacteriophages. Ang conversion sa lysogenic ay maaari ring madagdagan ang pathogenicity ng mga bakterya sa kanilang mga host.

Kahit na ang isang di-pathogenic na bacterium ay maaaring maging pathogen sa pamamagitan ng lysogenic na conversion. Ang pagbabagong ito sa genome ay permanenteng at pagkamakinabang.

Phagotherapy

Ang phage therapy ay isang therapy na binubuo ng aplikasyon ng phages bilang isang mekanismo ng kontrol upang maiwasan ang pagkalat ng mga bakterya na pathogen. Ang pamamaraang ito ng control ng bakterya ay ginamit sa unang pagkakataon noong 1919.

Sa okasyong iyon ginamit ito upang gamutin ang isang pasyente na nagdurusa mula sa pagdidiyeta, nakakakuha ng isang ganap na kanais-nais na resulta. Matagumpay na ginamit ang phage therapy sa pagsisimula ng huling siglo.

Sa pagtuklas ng penicillin, pati na rin ang iba pang mga sangkap na antibiotic, ang therapy sa phage ay halos naiwan sa Kanlurang Europa at sa kontinente ng Amerika.

Ang hindi natatanging paggamit ng mga antibiotics, pinapayagan ang hitsura ng mga bakterya na strain multiresistant sa mga antibiotics. Ang mga bakteryang ito ay nagiging mas madalas at mas lumalaban.

Dahil dito, mayroong isang bagong interes sa kanlurang mundo sa pagbuo ng phage therapy para sa kontrol ng kontaminasyon at impeksyon sa bakterya.

Mga kalamangan ng therapy sa phage

1) Ang paglago ng mga phages ay nangyayari nang malaki, ang pagtaas ng kanilang pagkilos sa paglipas ng panahon, ang mga antibiotics, sa kabilang banda, ay nawawala ang kanilang epekto sa paglipas ng panahon dahil sa metabolic na pagkawasak ng molekula.

2) Ang mga phages ay may kakayahang sumailalim sa mga mutasyon, pinapayagan silang lumaban sa paglaban na maaaring magkaroon ng bakterya sa kanilang pag-atake. Sa kabilang banda, ang mga antibiotics ay palaging may parehong aktibong prinsipyo, kaya kapag ang bakterya ay nagkakaroon ng pagtutol sa naturang aktibong mga prinsipyo, ang mga antibiotics ay walang silbi

3) Ang therapy sa phage ay walang mga epekto na maaaring makasama sa mga pasyente.

4) Ang pag-unlad ng isang bagong yugto ng phage ay isang mas mabilis at mas murang pamamaraan kaysa sa pagtuklas at pag-unlad ng isang bagong antibiotic.

5) Ang mga antibiotics ay hindi lamang nakakaapekto sa mga pathogen bacteria, kundi pati na rin ang iba pang mga potensyal na kapaki-pakinabang. Ang mga phages, sa kabilang banda, ay maaaring maging species - tiyak, kaya ang paggamot laban sa bakterya na responsable para sa impeksyon ay maaaring limitado, nang hindi nakakaapekto sa iba pang mga microorganism.

6) Hindi pinapatay ng mga antibiotics ang lahat ng bakterya, samakatuwid, ang nakaligtas na bakterya ay maaaring magpadala ng impormasyong genetic na nagbibigay ng pagtutol sa antibiotic sa kanilang mga anak, sa gayon ay lumilikha ng mga resistensyang strain. Pinapatay ng mga lysogenetic bacteriophages ang bakterya na kanilang nahawahan, binabawasan ang posibilidad ng pagbuo ng mga lumalaban na mga bakterya na bakterya.

Mga Sanggunian

1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Kahalagahan ng mga prophage sa evolution at virulence ng mga pathogen ng bakterya. Virulence.
2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, ST Abedon (2010). Phage therapy sa klinikal na kasanayan: Paggamot ng impeksyon sa tao. Kasalukuyang Pharmaceutical Biotechnology.
3. Lysogenic cycle. Sa Wikipedia. Nabawi mula sa en.wikipedia.org.
4. R. Miller, M. Day (2008). Kontribusyon ng lysogeny, pseudolysogeny, at gutom sa phage ecology. Sa: Stephen T Abedon (eds) Bacteriophage ecology: paglaki ng populasyon, ebolusyon, at epekto ng mga bacterial virus. University Press, Cambridge.
5. C. Prada-Peñaranda, AV Holguín-Moreno, AF González-Barrios, MJ Vives-Flórez (2015). Ang phage therapy, alternatibo para sa kontrol ng mga impeksyon sa bakterya. Mga prospect sa Colombia. Universitas Scientiarum.
6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Phage therapy: Katotohanan at kathang-isip. International Journal of Medical Microbiology.