Fasi del ciclo litico ed esempio reale

il ciclo litico è uno dei due cicli di vita alternativi di un virus all'interno di una cellula ospite, attraverso il quale il virus che entra nella cellula prende il meccanismo della sua replicazione. Una volta dentro, il DNA e le proteine ​​virali vengono prodotti e quindi lisati (spezzati) nella cellula. Pertanto, i virus prodotti recentemente possono lasciare la cellula ospite ora disintegrata e infettare altre cellule.

Questo metodo di replicazione è in contrasto con il ciclo lisogenico, durante il quale il virus che ha infettato una cellula si inserisce nel DNA dell'ospite e, agendo come un segmento inerte del DNA, si replica solo quando la cellula si divide.

Il ciclo lisogenico non causa alcun danno alla cellula ospite, ma è uno stato latente, mentre il ciclo litico determina la distruzione della cellula infetta.

Il ciclo litico è generalmente considerato il metodo principale di replicazione virale, poiché è più comune. Inoltre, il ciclo lisogenico può portare al ciclo litico quando c'è un evento di induzione, come l'esposizione alla luce ultravioletta, che fa entrare questo stadio latente nel ciclo litico.

Attraverso una migliore comprensione del ciclo litico, gli scienziati possono capire meglio come il sistema immunitario risponde per respingere questi virus e come possono essere sviluppate nuove tecnologie per sconfiggere le malattie virali.

Per imparare come interrompere la replicazione virale e quindi affrontare le malattie causate dai virus che colpiscono gli esseri umani, gli animali e le colture agricole, molti studi sono stati condotti.

Gli scienziati sperano di riuscire un giorno a capire come fermare i trigger che avviano il ciclo litico distruttivo nei virus di interesse sanitario.

indice

• 1 Generalità del ciclo litico
• 2 Fasi di un ciclo litico: Esempio fago T4
  • 2.1 Fissazione / adesione alla cellula
  • 2.2 Penetrazione / ingresso virus
  • 2.3 Replicazione / Sintesi di molecole virali
  • 2.4 Assemblaggio di particelle virali
  • 2.5 Lisi della cellula infetta
• 3 riferimenti

Generalità del ciclo litico

La riproduzione virale è meglio compresa studiando i virus che infettano i batteri, noti come batteriofagi (o, fagi). Il ciclo litico e il ciclo lisogenico sono i due processi riproduttivi fondamentali che sono stati identificati nei virus.

Sulla base di studi con batteriofagi, questi cicli sono stati descritti. Il ciclo litico implica che il virus entri in una cellula ospite e prenda il controllo delle molecole che replicano il DNA della cellula per produrre DNA virale e proteine ​​virali. Queste sono le due classi di molecole che strutturalmente formano i fagi.

Quando la cellula ospite ha molte particelle virali appena prodotte all'interno, queste particelle promuovono la rottura della parete cellulare dall'interno.

Attraverso specifici meccanismi molecolari del fago, vengono prodotti alcuni enzimi che hanno la capacità di rompere i legami che mantengono la parete cellulare, il che facilita il rilascio di nuovi virus.

Ad esempio, il lambda batteriofago, dopo aver infettato una cellula ospite di Escherichia coli, di solito inserisce le sue informazioni genetiche nel cromosoma batterico e rimane in uno stato dormiente.

Tuttavia, in determinate condizioni di stress, il virus può iniziare a moltiplicarsi e prendere la via litica. In questo caso, vengono prodotte diverse centinaia di fagi, durante il quale la cellula batterica viene lisata e la progenie viene rilasciata.

Fasi di un ciclo litico: Esempio fago T4

I virus che si moltiplicano per il ciclo litico sono chiamati virus virulenti perché uccidono la cellula. Phage T4 è l'esempio reale più studiato per spiegare il ciclo litico, che consiste in cinque fasi.

Fissazione / adesione alla cellula

Phage T4 prima aderisce ad una cellula ospite di Escherichia coli. Questo legame è effettuato dalle fibre della coda del virus che hanno proteine ​​ad alta affinità per la parete della cellula ospite.

Il luogo in cui il virus aderisce è chiamato recettore, sebbene possa anche essere unito da semplici forze meccaniche.

Entrata di virus / penetrazione

Per infettare una cellula, il virus deve prima entrare nella cellula attraverso la membrana plasmatica e la parete cellulare (se presente). Successivamente, rilascia il suo materiale genetico (RNA o DNA) nella cellula.

Nel caso del fago T4, dopo il legame con la cellula ospite, viene rilasciato un enzima che indebolisce un sito della parete cellulare ospite.

Quindi, il virus inietta il suo materiale genetico in modo simile a un ago ipodermico, premendo contro la cellula attraverso il punto debole della parete cellulare.

Replicazione / Sintesi di molecole virali

L'acido nucleico del virus utilizza il meccanismo della cellula ospite per produrre grandi quantità di componenti virali, sia il materiale genetico che le proteine ​​virali che comprendono le parti strutturali del virus.

Nel caso dei virus a DNA, il DNA si trascrive in molecole di RNA messaggero (mRNA) che vengono poi utilizzate per dirigere i ribosomi della cellula. Uno dei primi polipeptidi virali (proteine) che vengono prodotti ha la funzione di distruggere il DNA della cellula infetta.

Nei retrovirus (che iniettano un filamento di RNA), un enzima unico chiamato trascrittasi inversa trascrive l'RNA virale in DNA, che viene poi trascritto in mRNA.

Nel caso del fago T4, il DNA del batterio E. coli è inattivato e quindi il DNA del genoma virale prende il controllo e il DNA virale rende l'RNA dei nucleotidi nella cellula ospite utilizzando gli enzimi della cellula ospite.

Assemblaggio di particelle virali

Dopo aver prodotto più copie dei componenti virali (acidi nucleici e proteine), si assemblano per formare virus interi.

Nel caso del fago T4, le proteine ​​codificate dal DNA fagico agiscono come enzimi che cooperano nella formazione dei nuovi fagi.

Tutto il metabolismo dell'ospite è diretto verso la produzione di molecole virali, che si traduce in una cellula piena di nuovi virus e incapace di riprendere il controllo.

Lisi della cellula infetta

Dopo l'assemblaggio delle nuove particelle virali, viene prodotto un enzima che rompe la parete cellulare batterica dall'interno e consente l'ingresso di fluidi dal mezzo extracellulare.

Alla fine la cellula si riempie di fluidi e scoppi (lisi), da cui il suo nome. I nuovi virus rilasciati sono in grado di infettare altre cellule e quindi avviare nuovamente il processo.

riferimenti

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