วงจร lysogenic คืออะไร?

วงจร Lysogenic, หรือที่เรียกว่าไลโซจีเนียเป็นระยะของกระบวนการสืบพันธุ์ของไวรัสบางชนิดซึ่งส่วนใหญ่เป็นเชื้อที่ติดเชื้อแบคทีเรีย ในรอบนี้ไวรัสจะแทรกกรดนิวคลีอิกเข้าไปในจีโนมของแบคทีเรียโฮสต์.

วัฏจักรนี้ก่อตัวขึ้นพร้อมกับวงจร lithic ซึ่งเป็นกลไกหลักสองประการของการจำลองแบบไวรัส เมื่อ bacteriophage ระหว่างวงจร lysogenic แทรก DNA ของมันลงในจีโนมของแบคทีเรียก็จะกลายเป็นดูหมิ่น.

แบคทีเรียที่ติดเชื้อด้วยคำหยาบคายนี้ยังคงมีชีวิตอยู่และสืบพันธุ์ เมื่อการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียเกิดขึ้นจะมีการจำลองการพยากรณ์ ส่งผลให้ในแต่ละเซลล์ลูกสาวของแบคทีเรียยังถูกติดเชื้อโดยดูหมิ่น.

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียที่ติดเชื้อและดังนั้นการพยากรณ์ของโฮสต์ของพวกเขาสามารถดำเนินการต่อไปหลายชั่วอายุคนโดยไม่ต้องมีการรวมตัวของไวรัส.

บางครั้งตามธรรมชาติหรือภายใต้สภาวะของความเครียดจากสิ่งแวดล้อม DNA ของไวรัสจะแยกออกจากแบคทีเรีย เมื่อการแยกจีโนมของแบคทีเรียเกิดขึ้นไวรัสจะเริ่มวงจร lytic.

ระยะการสืบพันธุ์ของไวรัสจะทำให้เกิดการแตกของเซลล์แบคทีเรีย (lysis) ทำให้ปล่อยสำเนาใหม่ของไวรัส เซลล์ยูคาริโอตยังไวต่อการถูกโจมตีจากไวรัส lysogenic อย่างไรก็ตามยังไม่ทราบว่ามีการแทรก DNA ของไวรัสลงในจีโนมของเซลล์ยูคาริโอตอย่างไร.

ดัชนี

• 1 การ bacteriophage
• 2 รอบการติดเชื้อไวรัส
  • 2.1 วงจรลิกนิก
  • 2.2 Lysogenic cycle
  • 2.3 วงจรการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
  • 2.4 Pseudolysenogenic cycle
• 3 การแปลงไลโซนิก
• 4 Phagotherapy
  • 4.1 ข้อดีของ phagotherapy
• 5 อ้างอิง

พวก bacteriophage

ไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรียเท่านั้นที่เรียกว่า bacteriophages พวกเขาเป็นที่รู้จักกันว่า phages ขนาดของไวรัสประเภทนี้ค่อนข้างแปรผันโดยมีช่วงของขนาดที่สามารถอยู่ระหว่าง 20 ถึง 200 นาโนเมตรโดยประมาณ.

แบคทีเรียนั้นมีอยู่ทุกหนทุกแห่งสามารถพัฒนาได้ในทุกสภาพแวดล้อมที่พบแบคทีเรีย ยกตัวอย่างเช่นมีการประมาณว่าแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลน้อยกว่าสามในสี่ติดเชื้อ phages.

วงจรการติดเชื้อไวรัส

การติดเชื้อไวรัสเริ่มต้นด้วยการดูดซับ phage การดูดซับ Phage เกิดขึ้นในสองขั้นตอน ในครั้งแรกที่เรียกว่าย้อนกลับได้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสและโฮสต์ที่มีศักยภาพของมันจะอ่อนแอ.

การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในสภาพแวดล้อมอาจส่งผลให้หยุดการโต้ตอบนี้ ในการโต้ตอบกลับไม่ได้แทนรับเฉพาะมีส่วนเกี่ยวข้องที่ป้องกันการหยุดชะงักของการโต้ตอบ.

DNA ของไวรัสสามารถเจาะเข้าไปด้านในของแบคทีเรียก็ต่อเมื่อมีปฏิกิริยาไม่สามารถย้อนกลับได้ ต่อจากนั้นและขึ้นอยู่กับประเภทของ phage พวกเขาสามารถดำเนินการรอบการสืบพันธุ์ต่างๆ.

นอกจากวงจร lytic และ lysogenic แล้วยังมีอีกสองรอบการสืบพันธุ์การพัฒนาอย่างต่อเนื่องและ pseudolyogenic.

วงจร lithic

ในระยะนี้การทำซ้ำของไวรัสภายในแบคทีเรียเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ในที่สุดแบคทีเรียจะได้รับการสลายผนังเซลล์และไวรัสใหม่จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม.

แต่ละขั้นตอนที่ออกใหม่เหล่านี้สามารถโจมตีแบคทีเรียชนิดใหม่ได้ การทำซ้ำอย่างต่อเนื่องของกระบวนการนี้ช่วยให้การติดเชื้อเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ แบคทีเรียที่มีส่วนร่วมในวงจร lytic เรียกว่า phages รุนแรง.

วงจร Lysogenic

ในวงจรนี้การสลายของเซลล์โฮสต์จะไม่เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในวงจร lytic หลังจากขั้นตอนของการดูดซับและการซึมผ่านขั้นตอนของการรวมตัวของ phage DNA กับเซลล์แบคทีเรียยังคงดำเนินต่อไปเพื่อกลายเป็น profago.

การจำลองแบบ Phage จะเกิดขึ้นพร้อมกันกับการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย profagos ที่รวมอยู่ในจีโนมของแบคทีเรียจะถูกสืบทอดโดยแบคทีเรียของลูกสาว ไวรัสสามารถดำเนินต่อไปได้โดยไม่ต้องแสดงให้เห็นว่ามีแบคทีเรียหลายชั่วอายุคน.

กระบวนการนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งเมื่อจำนวนของแบคทีเรียมีสูงเมื่อเทียบกับจำนวนของแบคทีเรีย ไวรัสที่ดำเนินวงจร lysogenic ไม่รุนแรงและเรียกว่าอุณหภูมิ.

ในที่สุด profagos สามารถแยกออกจากจีโนมของแบคทีเรียและเปลี่ยนเป็น lytic phages หลังเข้าสู่วงจร lithogenic ที่นำไปสู่การสลายแบคทีเรียและการติดเชื้อแบคทีเรียใหม่.

วงจรการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

แบคทีเรียบางชนิดมีการทำซ้ำภายในแบคทีเรียจำนวนมาก ในกรณีนี้ตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างรอบ lysogenic มันไม่ก่อให้เกิดการสลายแบคทีเรีย.

ไวรัสที่จำลองใหม่ถูกปล่อยออกมาจากแบคทีเรีย ณ สถานที่เฉพาะบนเยื่อหุ้มเซลล์โดยไม่ทำให้เกิดการสลาย วงจรนี้เรียกว่าการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง.

Pseudolyogenic cycle

บางครั้งความพร้อมของสารอาหารในสภาพแวดล้อมจะไม่ดีสำหรับแบคทีเรียที่จะเติบโตและทำซ้ำตามปกติ ในกรณีเหล่านี้มีความเชื่อกันว่าพลังงานของเซลล์ที่มีอยู่ไม่เพียงพอสำหรับ phages ที่จะผลิต lysogenia หรือ lysis.

ด้วยเหตุนี้ไวรัสจึงเข้าสู่วงจร pseudolysenogenic อย่างไรก็ตามวงจรนี้ยังไม่ค่อยมีใครรู้จัก.

การแปลงไลโซนิก

ในที่สุดผลิตภัณฑ์ของการทำงานร่วมกันระหว่าง profago และแบคทีเรียคนแรกสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์ของแบคทีเรีย.

สิ่งนี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่เมื่อแบคทีเรียโฮสต์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรปกติของไวรัส ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแปลงไลโซนิก.

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแบคทีเรียโดย DNA ของผู้พยากรณ์เพิ่มความสำเร็จทางชีวภาพของโฮสต์ โดยการเพิ่มความสามารถทางชีวภาพและความสำเร็จในการอยู่รอดของแบคทีเรียไวรัสก็มีประโยชน์เช่นกัน.

ความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ประเภทนี้สำหรับผู้เข้าร่วมทั้งสองสามารถจัดเป็นประเภทของ symbiosis อย่างไรก็ตามเราต้องจำไว้ว่าไวรัสไม่ถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิต.

ประโยชน์หลักที่ได้รับจากแบคทีเรียที่ถูกเปลี่ยน lysogenically คือการป้องกันการโจมตีของแบคทีเรียอื่น ๆ การเปลี่ยนไลโซนิกยังสามารถเพิ่มความทำให้เกิดโรคของแบคทีเรียในโฮสต์ของพวกเขา.

แม้แต่แบคทีเรียที่ไม่ทำให้เกิดโรคก็สามารถกลายเป็นโรคโดยการแปลงไลโซนิก การเปลี่ยนแปลงจีโนมนี้เป็นสิ่งที่ถาวรและสืบทอดได้.

phagotherapy

Phagotherapy เป็นการบำบัดที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้ phage เป็นกลไกควบคุมเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค วิธีการควบคุมแบคทีเรียนี้ใช้เป็นครั้งแรกในปีพ. ศ. 2462.

ในโอกาสนั้นเธอได้รับการว่าจ้างให้รักษาผู้ป่วยที่มีโรคบิดได้รับผลลัพธ์ที่ดีอย่างสมบูรณ์ Phagotherapy ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในช่วงต้นศตวรรษที่ผ่านมา.

จากการค้นพบยาเพนิซิลลินรวมถึงสารปฏิชีวนะอื่น ๆ phagotherapy ก็ถูกทิ้งร้างในยุโรปตะวันตกและทวีปอเมริกา.

การใช้ยาปฏิชีวนะโดยไม่ได้รับอนุญาตทำให้มีลักษณะของเชื้อแบคทีเรียหลายสายพันธุ์ต่อยาปฏิชีวนะ แบคทีเรียเหล่านี้มีการพบบ่อยและต้านทานมากขึ้น.

ด้วยเหตุนี้มีความสนใจใหม่ในโลกตะวันตกในการพัฒนา phagotherapy สำหรับการควบคุมการปนเปื้อนและการติดเชื้อแบคทีเรีย.

ข้อดีของ phagotherapy

1) การเจริญเติบโตของฟาจเกิดขึ้นแบบทวีคูณเพิ่มการกระทำเมื่อเวลาผ่านไปยาปฏิชีวนะที่ตรงกันข้ามพวกเขาสูญเสียผลเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการเผาผลาญทำลายโมเลกุล.

2) ฟาจมีความสามารถในการกลายพันธุ์ซึ่งช่วยให้พวกเขาต่อสู้กับความต้านทานที่แบคทีเรียสามารถพัฒนาไปสู่การโจมตีของพวกเขา ในทางตรงกันข้ามยาปฏิชีวนะมักมีส่วนประกอบสำคัญเหมือนกันเสมอดังนั้นเมื่อแบคทีเรียพัฒนาความต้านทานต่อสารออกฤทธิ์ดังกล่าวยาปฏิชีวนะก็ไร้ประโยชน์

3) Phagotherapy ไม่มีผลข้างเคียงที่อาจเป็นอันตรายต่อผู้ป่วย.

4) การพัฒนาสายพันธุ์ phage ใหม่เป็นขั้นตอนที่เร็วและราคาถูกกว่าการค้นพบและพัฒนายาปฏิชีวนะตัวใหม่.

5) ยาปฏิชีวนะไม่เพียง แต่ส่งผลกระทบต่อแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค แต่ยังมีประโยชน์อื่น ๆ ในทางตรงกันข้าม phages สามารถเฉพาะสายพันธุ์เพื่อให้การรักษาเชื้อแบคทีเรียที่รับผิดชอบในการติดเชื้อสามารถถูก จำกัด โดยไม่ส่งผลกระทบต่อจุลินทรีย์อื่น ๆ.

6) ยาปฏิชีวนะไม่ฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมดดังนั้นแบคทีเรียที่รอดตายสามารถส่งข้อมูลทางพันธุกรรมที่ยอมรับการดื้อต่อยาปฏิชีวนะกับลูกหลานของพวกเขาจึงสร้างสายพันธุ์ต้านทาน lysogenetic bacteriophages ฆ่าแบคทีเรียที่ติดเชื้อลดความเป็นไปได้ของการพัฒนาสายพันธุ์แบคทีเรียที่ดื้อต่อยา.

การอ้างอิง

1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013) ความสำคัญของการพยากรณ์ต่อวิวัฒนาการและความรุนแรงของเชื้อแบคทีเรีย ความรุนแรง.
2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, S.T. อาเบดง (2010) การบำบัดด้วยฟาจในการปฏิบัติทางคลินิก: การรักษาการติดเชื้อในมนุษย์ เทคโนโลยีชีวภาพทางเภสัชกรรมปัจจุบัน.
3. วงจร Lysogenic ในวิกิพีเดีย สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
4. R. Miller วัน M. (2008) ผลงานของ lysogeny, pseudolysogeny และความอดอยากต่อนิเวศวิทยา phage ใน: Stephen T Abedon (eds) นิเวศวิทยาแบคทีเรีย: การเติบโตของประชากรวิวัฒนาการและผลกระทบของไวรัสแบคทีเรีย สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015) Phagotherapy ทางเลือกสำหรับการควบคุมการติดเชื้อแบคทีเรีย มุมมองในโคลัมเบีย Universitas Scientiarum.
6. M. Skurnik, E. Strauch (2006) การบำบัดด้วย Phage: ข้อเท็จจริงและนิยาย จุลชีววิทยาการแพทย์นานาชาติ.