Apa itu siklus lisogenik?



itu Siklus lisogenik, juga disebut lysogenia, adalah tahap proses reproduksi beberapa virus, terutama yang menginfeksi bakteri. Pada siklus ini, virus memasukkan asam nukleatnya ke dalam genom bakteri inang.

Siklus ini membentuk, bersama dengan siklus litik, dua mekanisme utama replikasi virus. Ketika bakteriofag, selama siklus lisogenik, memasukkan DNA ke dalam genom bakteri, ia menjadi profan.

Bakteri yang terinfeksi profan ini terus hidup dan bereproduksi. Ketika reproduksi bakteri terjadi, replika ramalan juga diperoleh. Ini menghasilkan setiap sel anak bakteri yang juga terinfeksi oleh profan.

Reproduksi bakteri yang terinfeksi, dan karenanya ramalan inangnya, dapat berlanjut selama beberapa generasi tanpa manifestasi virus..

Kadang-kadang, secara spontan, atau di bawah tekanan lingkungan, DNA virus terpisah dari bakteri. Ketika pemisahan genom bakteri terjadi, virus memulai siklus litik.

Tahap reproduksi virus ini akan menyebabkan pecahnya sel bakteri (lisis) yang memungkinkan pelepasan salinan baru virus. Sel eukariotik juga rentan diserang oleh virus lisogenik. Namun, belum diketahui bagaimana penyisipan DNA virus ke dalam genom sel eukariotik terjadi.

Indeks

  • 1 Bakteriofag
  • 2 Siklus infeksi virus
    • 2.1 Siklus litik
    • 2.2 Siklus Lisogenik
    • 2.3 Siklus pengembangan berkelanjutan
    • 2.4 Siklus pseudolysenogenik
  • 3 Konversi Lisogenik
  • 4 Fagoterapi
    • 4.1 Keuntungan fagoterapi
  • 5 Referensi

Bakteriofag

Virus yang hanya menginfeksi bakteri disebut bacteriophage. Mereka juga dikenal sebagai fag. Ukuran virus jenis ini cukup bervariasi, dengan kisaran ukuran yang bisa berkisar antara 20 dan 200 nm.

Bakteriofag ada di mana-mana, dapat berkembang secara praktis di lingkungan di mana bakteri ditemukan. Diperkirakan, misalnya, bahwa kurang dari tiga perempat bakteri yang menghuni laut terinfeksi oleh fag.

Siklus infeksi virus

Infeksi virus dimulai dengan adsorpsi fag. Adsorpsi fag terjadi dalam dua tahap. Pada yang pertama, yang dikenal sebagai reversibel, interaksi antara virus dan inang potensinya lemah.

Setiap perubahan kondisi lingkungan dapat mengakibatkan penghentian interaksi ini. Sebagai gantinya dalam interaksi yang ireversibel, reseptor spesifik terlibat yang mencegah gangguan interaksi.

DNA virus dapat menembus bagian dalam bakteri hanya ketika interaksi ireversibel terjadi. Selanjutnya, dan tergantung pada jenis fag, mereka dapat melakukan berbagai siklus reproduksi.

Selain siklus litik dan lisogenik, sudah dijelaskan, ada dua siklus reproduksi lainnya, pengembangan berkelanjutan dan pseudolyogenik..

Siklus Lithic

Selama tahap ini, replikasi virus di dalam bakteri terjadi dengan cepat. Pada akhirnya bakteri akan menderita lisis dinding selnya dan virus baru akan dilepaskan ke lingkungan.

Masing-masing fag yang baru dirilis ini dapat menyerang bakteri baru. Pengulangan berturut-turut dari proses ini memungkinkan infeksi tumbuh secara eksponensial. Bakteriofag yang berpartisipasi dalam siklus litik disebut fag virulen.

Siklus lisogenik

Dalam siklus ini, lisis sel inang tidak terjadi, seperti halnya dalam siklus litik. Setelah tahap adsorpsi dan penetrasi, tahap integrasi DNA fag ke sel bakteri berlanjut, untuk menjadi profago.

Replikasi fag akan terjadi bersamaan dengan reproduksi bakteri. Profagos yang diintegrasikan ke dalam genom bakteri akan diwarisi oleh bakteri anak. Virus dapat berlanjut tanpa bermanifestasi selama beberapa generasi bakteri.

Proses ini sering terjadi ketika jumlah bakteriofag tinggi dibandingkan dengan jumlah bakteri. Virus yang menjalankan siklus lisogenik tidak ganas dan disebut marah.

Akhirnya, profagos dapat dipisahkan dari genom bakteri dan diubah menjadi fag litik. Yang terakhir memasuki siklus litogenik yang mengarah ke lisis bakteri dan infeksi bakteri baru.

Siklus pengembangan berkelanjutan

Beberapa bakteriofag melakukan banyak replikasi di dalam bakteri. Dalam hal ini, bertentangan dengan apa yang terjadi selama siklus lisogenik, itu tidak menyebabkan lisis bakteri.

Virus yang baru direplikasi dilepaskan dari bakteri di lokasi tertentu pada membran sel, tanpa menyebabkan kerusakan. Siklus ini disebut pengembangan berkelanjutan.

Siklus pseudolyogenik

Terkadang ketersediaan nutrisi di lingkungan buruk bagi bakteri untuk tumbuh dan bereproduksi secara normal. Dalam kasus ini, diyakini bahwa energi seluler yang tersedia tidak cukup bagi fag untuk menghasilkan lisogenia atau lisis.

Karena itu, virus kemudian memasuki siklus pseudolysenogenik. Namun siklus ini masih sedikit diketahui.

Konversi lisogenik

Akhirnya, produk dari interaksi antara profago dan bakteri, yang pertama dapat menyebabkan munculnya perubahan fenotipe bakteri..

Ini terjadi terutama ketika bakteri inang bukan bagian dari siklus virus yang biasa. Fenomena ini disebut konversi lisogenik.

Perubahan yang diinduksi dalam bakteri oleh DNA profag meningkatkan keberhasilan biologis inang. Dengan meningkatkan kapasitas biologis dan keberhasilan bertahan hidup bakteri, virus juga mendapat manfaat..

Jenis hubungan yang menguntungkan bagi kedua partisipan dapat diklasifikasikan sebagai jenis simbiosis. Namun, kita harus ingat bahwa virus tidak dianggap makhluk hidup.

Manfaat utama yang diperoleh oleh bakteri yang ditransformasi secara lisogen adalah perlindungannya terhadap serangan bakteriofag lainnya. Konversi lisogenik juga dapat meningkatkan patogenisitas bakteri di inangnya.

Bahkan bakteri non-patogen dapat menjadi patogen dengan konversi lisogenik. Perubahan dalam genom ini bersifat permanen dan diwariskan.

Fagoterapi

Fagoterapi adalah terapi yang melibatkan aplikasi fag sebagai mekanisme kontrol untuk mencegah penyebaran bakteri patogen. Metodologi pengendalian bakteri ini digunakan untuk pertama kalinya pada tahun 1919.

Pada kesempatan itu, ia dipekerjakan untuk merawat pasien yang menderita disentri, memperoleh hasil yang sepenuhnya menguntungkan. Fagoterapi berhasil digunakan pada awal abad terakhir.

Dengan ditemukannya penisilin, serta zat antibiotik lainnya, fagoterapi praktis ditinggalkan di Eropa Barat dan benua Amerika..

Penggunaan antibiotik tanpa pandang bulu memungkinkan munculnya jenis bakteri multiresisten terhadap antibiotik. Bakteri ini menjadi lebih sering dan lebih tahan.

Karena ini, ada minat baru di dunia barat dalam pengembangan fagoterapi untuk pengendalian kontaminasi dan infeksi bakteri..

Keuntungan fagoterapi

1) Pertumbuhan fag terjadi secara eksponensial, meningkatkan aksinya dari waktu ke waktu, antibiotik sebaliknya, mereka kehilangan efeknya dari waktu ke waktu karena kerusakan metabolisme molekul.

2) Fag memiliki kapasitas untuk mengalami mutasi, ini memungkinkan mereka untuk melawan resistensi yang dapat dikembangkan bakteri terhadap serangan mereka. Sebaliknya, antibiotik selalu memiliki bahan aktif yang sama, jadi ketika bakteri mengembangkan resistensi terhadap bahan aktif tersebut, antibiotik tidak berguna

3) Fagoterapi tidak memiliki efek samping yang dapat membahayakan pasien.

4) Pengembangan strain fag baru adalah prosedur yang jauh lebih cepat dan lebih murah daripada penemuan dan pengembangan antibiotik baru.

5) Antibiotik tidak hanya mempengaruhi bakteri patogen, tetapi juga yang berpotensi menguntungkan lainnya. Fag, di sisi lain, dapat spesifik spesies, sehingga pengobatan terhadap bakteri yang bertanggung jawab untuk infeksi dapat dibatasi, tanpa mempengaruhi mikroorganisme lainnya..

6) Antibiotik tidak membunuh semua bakteri, oleh karena itu, bakteri yang masih hidup dapat mengirimkan informasi genetik yang memberikan resistensi terhadap antibiotik kepada keturunannya, sehingga menciptakan strain yang resisten. Bakteriofag lisogenetik membunuh bakteri yang mereka infeksi, mengurangi kemungkinan perkembangan strain bakteri resisten.

Referensi

  1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Pentingnya ramalan untuk evolusi dan virulensi patogen bakteri. Virulensi.
  2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, S.T. Abedon (2010). Terapi fag dalam praktik klinis: Pengobatan infeksi pada manusia. Bioteknologi Farmasi Saat Ini.
  3. Siklus lisogenik. Di Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org.
  4. R. Miller, M. Day (2008). Kontribusi lysogeny, pseudolysogeny, dan kelaparan pada ekologi fag. Dalam: Stephen T Abedon (eds) Ekologi bakteriofag: pertumbuhan populasi, evolusi, dan dampak virus bakteri. University Press, Cambridge.
  5. C. Prada-Peñaranda, A.V. Holguín-Moreno, A.F. González-Barrios, M.J. Vives-Flórez (2015). Phagotherapy, alternatif untuk pengendalian infeksi bakteri. Perspektif di Kolombia. Universitas Scientiarum.
  6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Terapi fag: Fakta dan fiksi. Jurnal Internasional Mikrobiologi Medis.