2 Ciclos de Multiplicação de Bacteriófagos: Ciclo Lítico e Ciclo Lisogênico

Dois ciclos principais de multiplicação de bacteriófagos são: 1. Ciclo lítico 2. Ciclo lisogênico!

A ação da maioria dos genes virais é permitir que os vírus infectem suas respectivas células hospedeiras, multiplicando-se usando a maquinaria hospedeira, como enzimas e ribossomos, e causando a lise das células.

Após a lise das células hospedeiras, muitos vírus são libertados, o que pode infectar novas células hospedeiras para repetir o ciclo lítico. Às vezes, os vírus podem se integrar ao cromossomo hospedeiro e replicar-se junto com ele para constituir um ciclo lisogênico. Vamos dar exemplos de ciclos líticos e lisogerucos.

A multiplicação de bacteriófagos foi estudada em fagos T-even de E. coli por trabalhadores proeminentes como Delbruck, Luria e Lwoff. Lwoff sugeriu três estágios de bacteriófagos - virion extracelular. Fago Vegetativo e Propago. As partículas virais completas antes da infecção são viriões extracelulares. Os outros dois estágios são intracelulares e estão apenas na forma de ácidos nucléicos. Se é livre com replicação autônoma, é fago vegetativo. Pode ser inserido com o DNA bacteriano e é replicado junto com ele, então é um profago. Esses fagos com a capacidade de se tornarem profagos são chamados de “fagos temperados” e aqueles que não possuem essa propriedade são chamados de “fagos virulentos”. A multiplicação em ambos os tipos pode ser estudada separadamente em ciclo lítico (para fagos virulentos) e ciclo lisogênico (para fagos temperados).

1. ciclo lítico:

O processo de multiplicação de um fago virulento é chamado de ciclo lítico, porque a célula bacteriana hospedeira é lisada no final.

Esse processo é dividido nos seguintes estágios:

(a) Adsorção (Fig. 6.57):

É a ligação da partícula viral à célula bacteriana hospedeira específica. A ligação está nos locais receptores específicos presentes na parede da célula hospedeira. Os fagos T-even (T ₂, T ₄ etc., se ligam com a ajuda das suas fibras da cauda nos locais receptores do hospedeiro.

(b) Penetração (Fig. 6.57):

A próxima fase é a injeção de ácido nucléico do virion na célula hospedeira. A parede da célula hospedeira nucleopeptídica é hidrolisada por lisozima presente na ponta da cauda fazendo um buraco, através do qual o ácido nucleico viral é injectado na célula hospedeira através do tubo de cauda. Isso acontece quando as fibras da cauda, ​​após a fixação, dobram-se, trazendo a placa de base em contato
com a parede celular bacteriana.

A bainha da cauda se contrai e o tubo central (agulha) é empurrado através do orifício na parede. Todo esse processo é um processo ativo e ocorre às custas do ATP. Os revestimentos de proteína que ficam do lado de fora, presos à parede da célula hospedeira, são chamados de “fantasmas”.

Fig. 6.56. Conversão do estado lisogênico do estado virulento em bactérias infectadas por fagos.

(c) o estágio do eclipse:

Este estágio mostra a seguinte atividade de DNA viral dentro da célula hospedeira,

(i) imunidade contra infecção adicional por fagos do mesmo tipo pela produção de enzima específica chamada “repressores”

(ii) supressão de toda atividade celular do hospedeiro

(iii) síntese de novas enzimas pelo DNA do fago utilizando pool de aminoácidos da célula hospedeira. Estes são chamados de proteínas precoces

(iv) Estas enzimas são utilizadas para selar o buraco na parede celular, para destruir o DNA do hospedeiro

(v) as novas moléculas de DNA sintetizam um novo tipo de proteínas chamadas Proteínas Tardias, identificadas como proteínas do revestimento viral e lisozimas virais.

As proteínas de revestimento formam monómeros que são depois reunidos no capsídeo e outros componentes virais.

d) Maturação:

É a montagem de vários componentes em viriões maduros ou completos. A cabeça e as caudas são montadas primeiro separadamente e depois as duas são ligadas para formar centenas de novas partículas fágicas.

O perdo de tempo entre a injeco de ido nucleico viral e o primeiro aparecimento de uma nova descendcia de fago o perdo do eclipse, que cerca de 12 minutos em fagos T2. O tempo total tomado desde a introdução do ácido nucléico até a ruptura da parede da célula hospedeira é chamado período latente. São cerca de 18 minutos para os fagos T2.

(e) Lise e liberação de novos virions:

A parede celular se rompe no final do período latente e os virions são liberados. Este fenômeno é chamado de lise. O número de virions produzidos por célula hospedeira é específico e é denominado como o tamanho do burst. Geralmente é de 200 - 300. As principais etapas do ciclo lítico foram mostradas na Fig. 6.57.

2. ciclo lisogênico:

É mostrado pelo fago -X (lambda) que também infecta as bactérias E. coli. Estruturalmente, tem uma cabeça hexagonal que contém DNA circular de fita dupla e uma cauda oca cilíndrica.

No entanto, não possui fibras de cauda. O DNA injetado pode optar pelo ciclo lítico já discutido ou pode sofrer ciclo lisogênico. O DNA, nesse caso, fica ligado ao DNA bacteriano, torna-se inativo e é chamado de propago ou provírus. Aqui o fago não assume o maquinário do hospedeiro, mas se replica junto com o hospedeiro. Em outras palavras, o DNA do fago replicaria apenas quando o cromossomo bacteriano se replica e permaneceria ali como um simbionte em vez de um parasita. As bactérias infectadas são chamadas de lisogênicas, o que significa que a célula bacteriana causa lise. Uma proteína repressora produzida pelo profago mantém os outros genes do fago em um estágio reprimido. Quando as bactérias lisogênicas são expostas a condições ambientais alteradas como luz UV, raios X ou substâncias químicas ativas como mostarda nitrogenada ou peróxido orgânico, ocorre a inibição da proteína repressora resultando na formação de genes líticos. O profago agora se torna lítico e passa por um ciclo lítico. Como o receptor de E. coli tem a capacidade de ser lisado, é referido como célula de lisogenina. O DNA ativo do fago durante o ciclo lítico é chamado de fago vege ou fago temperado. Todo o processo de ocorrência do DNA do fago como profago e como fago temperado resultando na lise da célula hospedeira é chamado lisogenia.