วัฏจักรหิน lithic และตัวอย่างจริง

วงจร lithic มันเป็นหนึ่งในสองวงจรชีวิตทางเลือกของไวรัสภายในเซลล์โฮสต์ซึ่งไวรัสที่เข้าสู่เซลล์นั้นจะใช้กลไกของการจำลองแบบ เมื่อเข้าไปข้างใน DNA และ viral proteins จะถูกผลิตและจากนั้นจะทำการแยกเซลล์ ดังนั้นไวรัสที่สร้างขึ้นใหม่สามารถทิ้งเซลล์โฮสต์เอาไว้ในขณะนี้และติดเชื้อในเซลล์อื่น.

วิธีการจำลองแบบนี้แตกต่างจากวงจร lysogenic ซึ่งในระหว่างที่ไวรัสที่ติดเชื้อเซลล์แทรกตัวเข้าไปใน DNA ของโฮสต์และทำหน้าที่เป็นส่วนเฉื่อยของ DNA ทำซ้ำเมื่อเซลล์แบ่งตัวเท่านั้น.

วงจร lysogenic ไม่ทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์โฮสต์ แต่เป็นสถานะแฝงในขณะที่วงจร lytic ทำให้เซลล์ที่ติดเชื้อถูกทำลาย.

วงจร lytic โดยทั่วไปถือว่าเป็นวิธีการหลักของการจำลองแบบของไวรัสเนื่องจากเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น นอกจากนี้วงจร lysogenic สามารถนำไปสู่วงจร lithic เมื่อมีเหตุการณ์การเหนี่ยวนำเช่นการสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งทำให้ขั้นตอนแฝงนี้เข้าสู่วงจร lithic.

ด้วยความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวงจร lytic นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าระบบภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อการขับไล่ไวรัสเหล่านี้อย่างไรและเทคโนโลยีใหม่ ๆ สามารถพัฒนาเพื่อเอาชนะโรคไวรัสได้อย่างไร.

เพื่อที่จะเรียนรู้วิธีที่จะขัดขวางการแพร่กระจายของไวรัสและทำให้เกิดโรคที่เกิดจากไวรัสที่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์สัตว์และพืชเกษตรการศึกษาจำนวนมากกำลังดำเนิน.

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าสักวันหนึ่งจะสามารถเข้าใจวิธีหยุดทริกเกอร์ที่เริ่มวงจร lytic ที่ทำลายล้างในไวรัสที่น่าสนใจ.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไปของวงจร lithic
• 2 เฟสของวงจร lytic: ตัวอย่าง phage T4
  • 2.1 การตรึง / ยึดติดกับเซลล์
  • 2.2 รายการการเจาะ / ไวรัส
  • 2.3 การจำลองแบบ / การสังเคราะห์โมเลกุลของไวรัส
  • 2.4 การประกอบอนุภาคไวรัส
  • 2.5 การสลายเซลล์ที่ติดเชื้อ
• 3 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไปของวงจร lithic

การสืบพันธุ์ของไวรัสนั้นเป็นที่เข้าใจกันดีที่สุดโดยการศึกษาไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรียหรือที่รู้จักกันในชื่อ bacteriophages วงจร lytic และวงจร lysogenic เป็นกระบวนการสืบพันธุ์พื้นฐานสองขั้นตอนที่ถูกระบุในไวรัส.

จากการศึกษากับ bacteriophages รอบเหล่านี้ได้รับการอธิบาย วงจร lytic เกี่ยวข้องกับไวรัสที่เข้าสู่เซลล์โฮสต์และควบคุมโมเลกุลที่ทำซ้ำ DNA ของเซลล์เพื่อผลิต DNA ของไวรัสและโปรตีนของไวรัส นี่เป็นโมเลกุลสองระดับที่ประกอบกันเป็นโครงสร้าง phages.

เมื่อเซลล์เจ้าบ้านมีอนุภาคไวรัสจำนวนมากที่ผลิตใหม่ภายในอนุภาคเหล่านี้จะส่งเสริมการสลายตัวของผนังเซลล์จากภายใน.

ด้วยกลไกของโมเลกุลคุณสมบัติ phage ทำให้เกิดเอ็นไซม์บางตัวที่มีความสามารถในการทำลายพันธะที่ทำให้ผนังเซลล์ซึ่งเอื้อต่อการปล่อยไวรัสใหม่.

ตัวอย่างเช่นแลมบ์ดาแบคทีเรียแบคแลบด้าหลังจากติดเชื้อเซลล์โฮสต์ของ Escherichia coli, มันมักจะแทรกข้อมูลทางพันธุกรรมของมันลงในโครโมโซมแบคทีเรียและยังคงอยู่ในสถานะที่อยู่เฉยๆ.

อย่างไรก็ตามภายใต้สภาวะความเครียดบางอย่างไวรัสสามารถเริ่มทวีคูณและเข้าสู่เส้นทาง lytic ในกรณีนี้มีการสร้าง phages หลายร้อยครั้งซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เซลล์แบคทีเรียถูกทำให้เรียบและลูกหลานจะถูกปล่อยออกมา.

เฟสของวงจร lytic: ตัวอย่าง phago T4

ไวรัสที่ทวีคูณด้วยวงจร lytic เรียกว่าไวรัสรุนแรงเพราะมันฆ่าเซลล์ Phage T4 เป็นตัวอย่างจริงที่ศึกษามากที่สุดเพื่ออธิบายวงจร lithic ซึ่งประกอบด้วยห้าขั้นตอน.

การตรึง / ยึดเกาะกับเซลล์

Phage T4 แรกปฏิบัติตามไปยังเซลล์โฮสต์ของ Escherichia coli. การผูกนี้ทำโดยเส้นใยหางของไวรัสที่มีโปรตีนที่มีความสัมพันธ์สูงสำหรับผนังเซลล์โฮสต์.

สถานที่ที่ไวรัสติดไวรัสนั้นเรียกว่าไซต์ตัวรับแม้ว่ามันจะสามารถเข้าร่วมได้โดยกลไกทางกลอย่างง่าย.

รายการการเจาะ / ไวรัส

ในการติดเชื้อในเซลล์ไวรัสจะต้องเข้าสู่เซลล์ผ่านทางเยื่อหุ้มเซลล์พลาสมาและผนังเซลล์ (ถ้ามี) ถัดไปจะปล่อยสารพันธุกรรม (RNA หรือ DNA) ลงในเซลล์.

ในกรณีของ T4 phage หลังจากผูกติดกับเซลล์โฮสต์เอนไซม์จะถูกปล่อยออกมาซึ่งทำให้ไซต์ของผนังเซลล์อ่อนแอ.

จากนั้นไวรัสจะฉีดสารพันธุกรรมของมันในลักษณะที่คล้ายกับเข็มฉีดยาใต้ผิวหนังกดกับเซลล์ผ่านจุดที่อ่อนแอของผนังเซลล์.

การจำลองแบบ / การสังเคราะห์โมเลกุลของไวรัส

กรดนิวคลีอิกของไวรัสใช้เครื่องจักรของเซลล์โฮสต์เพื่อผลิตส่วนประกอบของไวรัสจำนวนมากทั้งวัสดุทางพันธุกรรมและโปรตีนของไวรัสที่ประกอบด้วยส่วนโครงสร้างของไวรัส.

ในกรณีของไวรัส DNA DNA จะถ่ายตัวเองเป็นโมเลกุล messenger RNA (mRNA) ที่ใช้ในการควบคุมไรโบโซมของเซลล์ หนึ่งใน polypeptides ของไวรัสตัวแรก (โปรตีน) ที่ผลิตขึ้นมีหน้าที่ทำลาย DNA ของเซลล์ที่ติดเชื้อ.

ใน retroviruses (ซึ่งฉีด RNA strand) เป็นเอนไซม์เฉพาะที่เรียกว่า reverse transcriptase คัดลอก RNA ของไวรัสลงใน DNA ซึ่งจะถูกคัดลอกกลับไปที่ mRNA.

ในกรณีของ phage T4, DNA ของแบคทีเรีย อี. โคไล มันถูกปิดใช้งานและจากนั้น DNA ของจีโนมของไวรัสจะควบคุมและ DNA ของไวรัสจะทำให้ RNA ของนิวคลีโอไทด์ในเซลล์โฮสต์โดยใช้เอนไซม์ของเซลล์โฮสต์.

การประกอบอนุภาคไวรัส

หลังจากที่มีการผลิตส่วนประกอบของไวรัสหลายชนิด (กรดนิวคลีอิกและโปรตีน) พวกเขารวมตัวกันเพื่อสร้างไวรัสที่สมบูรณ์.

ในกรณีของ T4 phage โปรตีนที่ถูกเข้ารหัสโดย phage DNA ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ที่ร่วมมือกันในการสร้าง phages ใหม่.

เมแทบอลิซึมของโฮสต์ทั้งหมดมุ่งไปที่การผลิตโมเลกุลของไวรัสซึ่งส่งผลให้เซลล์เต็มไปด้วยไวรัสใหม่และไม่สามารถควบคุมได้.

Lysis ของเซลล์ที่ติดเชื้อ

หลังจากการรวมตัวกันของอนุภาคไวรัสใหม่จะมีการสร้างเอ็นไซม์ที่ทำลายผนังเซลล์แบคทีเรียจากภายในและช่วยให้การไหลของของไหลออกมาจากตัวกลางภายนอกเซลล์.

ในที่สุดเซลล์ก็จะเต็มไปด้วยของเหลวและระเบิด (lysis) ดังนั้นชื่อของมัน ไวรัสตัวใหม่ที่ถูกปล่อยออกมานั้นสามารถที่จะแพร่เชื้อไปยังเซลล์อื่น ๆ และเริ่มกระบวนการใหม่อีกครั้ง.

การอ้างอิง

1. Brooker, R. (2011). แนวคิดทางพันธุศาสตร์ (ฉบับที่ 1) การศึกษา McGraw-Hill.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). ชีววิทยา (2nd ed.) Pearson Education.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). จุลชีววิทยาของเบอร์ตันสำหรับวิทยาศาสตร์สุขภาพ (ฉบับที่ 9) Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, C. , Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. & Martin, K. (2016). ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (8th ed.) W. H. ฟรีแมนและ บริษัท.
5. Malacinski, G. (2005). สาระสำคัญของอณูชีววิทยา (ฉบับที่ 4) Jones & Bartlett Learning.
6. รัสเซล, พี, เฮิร์ตซ, พีแอนด์แม็คมิลลัน, บี (2559). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์ไดนามิก (ฉบับที่ 4) เรียนรู้ Cengage.
7. โซโลมอน, อี, Berg, L. & Martin, D. (2004). ชีววิทยา (7th ed.) เรียนรู้ Cengage.