Τι είναι οι Λυτικοί και Λυσογονικοί Κύκλοι;

Οι ιοί, μόλις μολύνουν ένα κύτταρο, έχουν δύο διαθέσιμες επιλογές κύκλου ζωής. Ο λυτικός κύκλος είναι ο ενεργός τους κύκλος, ενώ ο λυσογονικός κύκλος είναι μια αδρανής φάση

Οι ιοί δεν είναι ούτε ζωντανοί ούτε νεκροί. Αυτά τα συναρπαστικά πλάσματα χορεύουν στα σύνορα αυτών των δύο πολιτειών, στην πραγματικότητα. Όταν μολύνουν έναν οικοδεσπότη, θεωρείται ότι ζουν, αλλά χωρίς οικοδεσπότη, δεν πληρούν τον πήχη για να χαρακτηριστούν ως «ζωντανοί». Οτιδήποτε δεν είναι ζωντανό είναι νεκρό, σωστά; Ή μήπως είναι? Αυτός είναι μόνο ένας από έναν αριθμό παραγόντων που κάνουν μια πολύ ενδιαφέρουσα μελέτη των ιών. Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι ο κύκλος ζωής τους. Οι άνθρωποι έχουν έναν σταθερό, αδιάκοπο κύκλο γέννησης, αναπαραγωγής και θανάτου, όπως και οι περισσότεροι άλλοι οργανισμοί. Οι ιοί, ωστόσο, είναι ελαφρώς διαφορετικοί, δεδομένου ότι μπορούν να σταματήσουν τον κύκλο ζωής τους, ας πούμε έτσι.

Τι Είναι ο Λυτικός Κύκλος;

Ένας ιός, όταν μολύνει ένα κύτταρο ξενιστή, έχει δύο πιθανούς κύκλους ζωής μέσω των οποίων μπορεί να κινηθεί. Ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες και διάφορους άλλους παράγοντες, μπορεί να αποφασίσει ποιο από αυτά θέλει να επιλέξει – τον ​​λυτικό ή τον λυσογόνο κύκλο ζωής. Ένας ιός έχει 2 βασικά συστατικά – το ιικό DNA ή RNA και το πρωτεϊνικό περίβλημα. Ορισμένοι ιοί, κυρίως ζωικοί ιοί, περιέχουν επίσης ένα περίβλημα λιπιδίων. Το πρώτο βήμα για έναν ιό είναι η επισύναψη στην εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου που θέλει να επιτεθεί.

Αυτό μπορεί να γίνει είτε μέσω των πόρων στην επιφάνεια της μεμβράνης, είτε μέσω καθαρής μηχανικής δύναμης. Μετά από αυτό, διεισδύει την επιφάνεια του ξενιστή και εγχέει το δικό του γενετικό υλικό στο κύτταρο. Το επόμενο βήμα είναι η μεταγραφή του ιικού DNA. Αυτή είναι η διαδικασία μετατροπής του DNA σε RNA χρησιμοποιώντας ένζυμα όπως η RNA πολυμεράση. Η μεταγραφή είναι μια σημαντική διαδικασία, καθώς λειτουργεί σαν ένα προπαρασκευαστικό βήμα για την ακόλουθη διαδικασία, η οποία είναι απαραίτητη. Κατά τη μεταγραφή, ο ιός καταστρέφει επίσης το DNA του ξενιστή και αναλαμβάνει την πλήρη λειτουργία του κυττάρου.

Μετά τη μεταγραφή είναι η φάση της βιοσύνθεσης. Μέχρι αυτή τη στιγμή, όλος ο μηχανισμός του κυττάρου βρίσκεται στα χέρια του ιικού DNA. Στη συνέχεια χρησιμοποιεί το κύτταρο ξενιστή για να κατασκευάσει ή να παράγει μεμονωμένα τα διάφορα μέρη που απαιτούνται για να σχηματιστεί ένας ολόκληρος ιός, ο οποίος περιλαμβάνει κυρίως αντίγραφα του DNA, την πρωτεϊνική επικάλυψη και το λιπιδικό περίβλημα. Λάβετε υπόψη ότι ο ιός χρησιμοποιεί τα θρεπτικά συστατικά και άλλες απαραίτητες ουσίες του ίδιου του κυττάρου ξενιστή για να προωθήσει τη δική του αιτία. Το δεύτερο έως το τελευταίο βήμα είναι η ωρίμανση επεξεργάζομαι, διαδικασία. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο ιός διατάζει τη συναρμολόγηση των διαφόρων συστατικών για να σχηματιστούν νέα ιικά κύτταρα, γνωστά ως ιοσωμάτια.

Λυτικός κύκλος (Φωτογραφία :Flickr)

Μόλις παραχθεί και συναρμολογηθεί ένας σημαντικός αριθμός ιοσωμάτων, ο ιός προκαλεί τη λύση του κυττάρου ξενιστή και τα νεοσχηματισμένα σωματίδια του ιού απελευθερώνονται στην περιβάλλουσα ενδοκυτταρική ατμόσφαιρα, πλήρως προετοιμασμένα να επιτεθούν και να υποδουλώσουν πολλά άλλα κύτταρα-ξενιστές. Η όλη διαδικασία γίνεται με εντυπωσιακούς ρυθμούς. Ο ιός φτάνει στη φάση ωρίμανσης εντός 30 λεπτών από την αρχική επίθεση στο κύτταρο ξενιστή.

Τι Είναι ο Λυσογονικός Κύκλος;

Ο λυτικός κύκλος είναι γνωστός ως ενεργός κύκλος, ενώ ο λυσογονικός κύκλος είναι η λανθάνουσα φάση του ιού. Παρόμοια με τον λυτικό κύκλο, ξεκινά με την προσκόλληση και τη διείσδυση του ιού. Μόλις το DNA του ιού έχει εισαχθεί στο κύτταρο, ο ξενιστής λέγεται τώρα ότι έχει μολυνθεί. Εδώ εμφανίζεται η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο κύκλων. Στον λυσογονικό κύκλο, το ιικό DNA εισάγεται ή ενσωματώνεται στο DNA του ξενιστή, αντί να μένει ξεχωριστό, όπως γίνεται στο λυτικό στάδιο. Αυτό είναι πλέον γνωστό ως προφήτης.

Ως μέρος του DNA του ξενιστή, το ιικό DNA αντιγράφεται επίσης κάθε φορά που το κύτταρο ξενιστή αντιγράφεται. Ένα άλλο σημαντικό σημείο διαφοράς είναι ότι το λυτικό στάδιο έχει ως αποτέλεσμα τον άμεσο σχηματισμό πολλαπλών αντιγράφων του ιού. Σε αντίθεση με αυτό, κατά τη διάρκεια του λυσογόνου κύκλου, το DNA του ιού αντιγράφεται μόνο όταν το κύτταρο ξενιστής το κάνει. Εξαπλώνεται από τον ξενιστή στα θυγατρικά κύτταρα. Αν και αυτή είναι μια πιο αργή διαδικασία, το DNA του ιού είναι ασφαλέστερο, ας πούμε έτσι, καθώς μπορεί να αποφύγει την ανίχνευση για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα από ό,τι στη λυτική φάση.

Λυσογονικός κύκλος (Φωτογραφία :Wikimedia Commons)

Η δημιουργία πολλαπλών αντιγράφων του ιού γίνεται καθώς το κύτταρο ξενιστής διαιρείται και το DNA του φάγου περνά στα θυγατρικά κύτταρα. Ωστόσο, το ιικό DNA έχει τον μηχανισμό να μετατρέπεται από έναν λυσογονικό κύκλο ζωής σε έναν λυτικό κύκλο σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο – μια διαδικασία γνωστή ως επαγωγή.

Συνήθως εμφανίζεται λόγω ευνοϊκών συνθηκών, έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία, ορισμένες χημικές ουσίες κ.λπ. Οι ιοί που μπορούν να υποστούν μόνο τον λυτικό κύκλο είναι γνωστοί ως λοιμογόνοι ιοί , ενώ εκείνοι που μπορούν να υποστούν τόσο τον λυτικό όσο και τον λυσογονικό κύκλο είναι γνωστοί ως εύκρατοι φάγοι . Τα κύτταρα που έχουν μολυνθεί με εύκρατους φάγους έχουν επίσης ορισμένα πλεονεκτήματα. Εφόσον το DNA του ιού συνδυάζεται με το βακτηριακό DNA, μεταβιβάζει επίσης ορισμένα γονίδια και δίνει ορισμένες πρόσθετες ιδιότητες στο βακτηριακό κύτταρο.

Αυτές οι ιδιότητες μπόνους θα μπορούσαν να αυξήσουν τη λοιμογόνο δράση των ίδιων των βακτηρίων. Στην πραγματικότητα, ορισμένα βακτηριακά κύτταρα που δεν είναι μολυσματικά έχουν επίσης παρουσιάσει υψηλά επίπεδα λοιμογόνου δράσης όταν μολύνθηκαν με ορισμένους φάγους. Bacillus anthracis Τα κύτταρα, όταν μολύνονται με ορισμένους φάγους, έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν βιοφίλμ, μια ιδιότητα που κανονικά δεν διαθέτουν.

Ένα άλλο όφελος για τα βακτηριακά κύτταρα είναι ότι εάν μολυνθούν από έναν ιό, ο οποίος στη συνέχεια εισέρχεται στο λυσογονικό στάδιο, κανένας άλλος παρόμοιος ιός δεν μπορεί να επιτεθεί στα βακτήρια. Δεδομένου ότι ο αρχικός ιός είναι επίσης σε λανθάνουσα φάση, τα βακτήρια μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν κανονικά. Από ανθρώπινη σκοπιά, η φάση της λυσογόνου μπορεί να είναι εξαιρετικά επικίνδυνη, καθώς ο ιός συνεχίζει να αυξάνεται σε αριθμό εντός του σώματος, ενώ το άτομο θα ήταν εντελώς ασυμπτωματικό και θα αγνοούσε την αυξανόμενη απειλή!