ЛИТИЈСКИ ЦИКЛУС: ФАЗЕ И СТВАРНИ ПРИМЕР - БИОЛОГИЈА - 2025

Литичку Циклус је један од два алтернативна циклуса живота вируса унутар ћелије домаћина, кроз коју вирус који улази у ћелију преузима механизам репликације ћелије. Једном унутра, стварају се ДНК и вирусни протеини, а затим лизу (разбијају) ћелију. Дакле, новоизведени нови вируси могу напустити сада распаднуту ћелију домаћина и инфицирати друге ћелије.

Ова метода репликације је у супротности с лизогеним циклусом, током кога се вирус који је заразио ћелију убацује у ДНК домаћина и, делујући као инертан сегмент ДНК, реплицира се тек кад се ћелија подели.

Ламбда фаг: литски циклус и лизогени циклус

Лизогени циклус не узрокује оштећење ћелије домаћина, већ је латентно стање, док литски циклус резултира уништењем заражене ћелије.

Литички циклус се опћенито сматра главном методом репликације вируса, јер је чешћа. Поред тога, лизогени циклус може довести до литског циклуса када дође до индукције, попут излагања ултраљубичастој светлости, због чега овај латентни стадиј улази у литски циклус.

Кроз боље разумевање литског циклуса, научници могу боље да разумеју како имуни систем реагује на одбијање ових вируса и како се могу развити нове технологије за превазилажење вирусних болести.

Да би се научило како прекинути вирусну репликацију и на тај начин ријешити болести узроковане вирусима који утјечу на људе, животиње и пољопривредне културе, спроводе се многе студије.

Научници се надају да ће једног дана моћи да разумеју како да зауставе окидаче који покрећу деструктивни литски циклус код вируса за здравље.

Опћенитост литичког циклуса

Репродукција вируса најбоље се разуме проучавањем вируса који инфицирају бактерије, познате као бактериофаги (или фагови). Литички циклус и лизогени циклус су два основна репродуктивна процеса која су идентификована у вирусима.

На основу испитивања бактериофага описани су ови циклуси. Литички циклус укључује да вирус улази у ћелију домаћина и преузима молекуле који умножавају ћелијску ДНК да би се створила вирусна ДНК и вирусни протеини. То су две класе молекула које структурно чине фагове.

Када ћелија домаћин има много ново произведених вирусних честица унутар себе, те честице промовишу распад ћелијског зида изнутра.

Помоћу молекуларних механизама фага стварају се одређени ензими који имају способност прекида веза које одржавају ћелијску стијенку, што олакшава ослобађање нових вируса.

На пример, бактериофаг ламбда, након инфекције ћелијом домаћином Есцхерицхиа цоли, нормално убацује своје генетске информације у бактеријски хромозом и остаје у успаваном стању.

Међутим, под одређеним стресним условима, вирус се може почети размножавати и узимати литски пут. У овом случају се производи неколико стотина фага, у којима се бактеријска ћелија лизира и потомство се ослобађа.

Фаги литског циклуса: Пример фага Т4

Вируси који се умножавају кроз литски циклус називају се вирулентни вируси јер убијају ћелију. Фаг Т4 је најгледанији реални пример за објашњење литског циклуса који се састоји од пет фаза.

Фиксација / пријањање на ћелију

Т4 фаг се прво везује за ћелију Есцхерицхиа цоли. Ово везивање врши се влакнима репа вируса која имају протеине високог афинитета према ћелијској стени домаћина.

Места на која се вирус веже називају се рецепторска места, мада се могу повезати и једноставним механичким силама.

Продирање / улазак вируса

Да би инфицирао ћелију, вирус прво мора да уђе у ћелију кроз плазма мембрану и ћелијску стијенку (ако постоји). Затим ослобађа свој генетски материјал (РНА или ДНК) у ћелију.

У случају фага Т4, након везања на ћелију домаћина, ослобађа се ензим који слаби место на ћелијској стијенци домаћина.

Вирус затим убризгава свој генетски материјал сличан хиподермичкој игли, притискајући се на ћелију кроз слабо место у ћелијској стијенци.

Репликација / Синтеза вирусних молекула

Нуклеинска киселина вируса користи машину ћелије домаћина за производњу велике количине вирусних компоненти, како генетског материјала, тако и вирусних протеина који чине структурне делове вируса.

У случају ДНК вируса, ДНК се транскрибира у гласнике РНА (мРНА) који се затим користе за усмеравање ћелијских рибосома. Један од првих произведених вирусних полипептида испуњава функцију уништавања ДНК заражене ћелије.

У ретровирусима (који убризгавају низ РНА), јединствени ензим зван реверзна транскриптаза вирусну РНК транскрибира у ДНК, који се затим транскрибира назад у мРНА.

У случају фага Т4, ДНК бактерије Е. цоли се неактивира и тада се вирус вирусног генома преузима, а вирусна ДНК ствара РНК нуклеотида у ћелији домаћину користећи ензиме ћелије домаћина.

Састављање вирусних честица

Након што су произведене вишеструке копије вирусних компоненти (нуклеинских киселина и протеина), они се окупљају да формирају читаве вирусе.

У случају Т4 фага, протеини кодирани ДНК фага делују као ензими који сарађују у стварању новог фага.

Сав метаболизам домаћина усмерен је на производњу вирусних молекула, што резултира ћелијом која је напуњена новим вирусима и није у могућности да поврати контролу.

Лиза заражене ћелије

Након склапања нових вирусних честица, ствара се ензим који изнутра разбија зид бактеријске ћелије и омогућава улазак течности из ванћелијске средине.

Ћелија се на крају напуни течношћу и распрсне се (лиза), отуда и њен назив. Нови ослобођени вируси могу да инфицирају остале ћелије и на тај начин започну процес поново.

Референце

1. Броокер, Р. (2011). Појмови генетике (1. изд.). МцГрав-Хилл образовање.
2. Цампбелл, Н. & Рееце, Ј. (2005). Биологија (друго издање) Пеарсон Едуцатион.
3. Енгелкирк, П. и Дубен-Енгелкирк, Ј. (2010). Буртонова микробиологија за науке о здрављу (9. изд.). Липпинцотт Виллиамс и Вилкинс.
4. Лодисх, Х., Берк, А., Каисер, Ц., Криегер, М., Бретсцхер, А., Плоегх, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекуларна ћелијска биологија (8. изд.). ВХ Фрееман анд Цомпани.
5. Малацински, Г. (2005). Ессентиалс оф Молецулар Биологи (4. изд.). Јонес и Бартлетт учење.
6. Русселл, П., Хертз, П. и МцМиллан, Б. (2016). Биологија: Динамичка наука (4. изд.). Ценгаге Леарнинг.
7. Соломон, Е., Берг, Л. и Мартин, Д. (2004). Биологија (7. изд.) Ценгаге Леарнинг.