a bakteriofágok olyan vírusok, amelyek egy baktériumon belül megfertőződnek és szaporodnak. A mérsékelt fágok (mint például a lambda fág) mind a litikus, mind a lizogén ciklus segítségével reprodukálhatók. A lizogén ciklus révén a bakteriofág genomja nem expresszálódik, hanem integrálódik a baktériumok genomjába, hogy a prófétát képezze. Mivel a bakteriofág genetikai információja prófétaként beépül a baktériumok genetikai információiba, a bakteriofág passzívan replikálódik, amikor a baktérium elválasztja a lánybaktériumok sejtjeit., Ebben a forgatókönyvben a lánybaktériumok sejtjei prophage-t tartalmaznak, amelyeket lizogéneknek neveznek. Lizogének maradhat a lizogén ciklus sok generáció, de lehet váltani a litikus ciklus bármikor keresztül ismert folyamat indukció. Az indukció során a prophage DNS-t kivágják a bakteriális genomból, és átírják és lefordítják, hogy bevonatfehérjéket készítsenek a vírus számára, és szabályozzák a litikus növekedést.
a lizogén tanulmányozására szolgáló modellszervezet a lambda fág., A Prophage integrációt, a lizogén fenntartását, a fággenom indukcióban történő indukciójának indukcióját és szabályozását részletesen a lambda fág cikke ismerteti.
a bakteriofágok parazitikusak, mert megfertőzik gazdaszervezetüket, baktériumgépekkel replikálják a baktériumokat, és végső soron a baktériumokat. A mérsékelt fágok mind a lizogén cikluson keresztül mind a gazdaszervezetek előnyeihez, mind hátrányaihoz vezethetnek. A lizogén ciklus alatt a vírus genomját prophage-ként építik be, a represszor pedig megakadályozza a vírus replikációját., Ennek ellenére a mérsékelt fág elkerülheti az elnyomást, hogy szaporodjon, vírusrészecskéket termeljen, és lyse a baktériumokat. A mérsékelt fág az elnyomás elől menekülve hátrányt jelentene a baktériumok számára. Másrészt a prophage olyan géneket is átvihet, amelyek fokozzák a gazdaszervezet virulenciáját és az immunrendszerrel szembeni rezisztenciáját. Továbbá, a prophage által termelt represszor, amely megakadályozza a prophage gének expresszióját, immunitást biztosít a gazdabaktériumok számára a kapcsolódó vírusok litikus fertőzésétől.,
Egy másik rendszert, az arbitriumot a közelmúltban több Bacillusfajt megfertőző bakteriofágokról írták le, amelyekben a lízis és a lizogén közötti döntést peptid faktorral továbbítják a baktériumok között.
lizogén átalakításszerkesztés
egyes lizogén fágok és baktériumok közötti kölcsönhatásokban előfordulhat a lizogén konverzió, amelyet fág konverziónak is nevezhetünk. Ez az, amikor a mérsékelt fág a fertőzött baktériumok fenotípusának megváltozását idézi elő, amely nem része a szokásos fágciklusnak., A változások gyakran magukban foglalhatják a sejt külső membránját azáltal, hogy áthatolhatatlanná teszik más fágokat, vagy akár növelik a baktériumok patogén képességét a gazdaszervezet számára. Ily módon a mérsékelt övi bakteriofágok is szerepet játszanak a virulencia faktorok, például exotoxinok és exoenzimek baktériumok közötti terjedésében. Ez a változás ezután a fertőzött baktériumok genomjában marad, majd átmásolják és átadják a lánysejteknek.
bakteriális túlélésszerkesztés
a lizogén konverzió lehetővé tette a biofilm képződését a B Bacillus anthracis törzsekben., anthracis meggyógyította az összes fág nem tudtak formában bacter, amelyek a felületi tartani bakteriális közösségek, amelyek lehetővé teszik a baktériumok könnyebben jutnak a tápanyagok túlélni környezeti hangsúlyozza. A B. anthracis biofilmképződése mellett a Bacillus subtilis, a Bacillus thuringiensis és a Bacillus cereus lizogén átalakulása a sporuláció fokozott arányát vagy mértékét mutatta. A sporuláció endospórusokat termel, amelyek a baktériumok metabolikusan alvó formái, amelyek nagyon ellenállnak a hőmérsékletnek, ionizáló sugárzásnak, kiszáradásnak, antibiotikumoknak és fertőtlenítőszereknek.,
bakteriális virulenceEdit
nem virulens baktériumokról is kimutatták, hogy a lizogén prófétán végzett virulencia faktorokkal végzett lizogén konverzió révén rendkívül virulens kórokozókká alakulnak át. A virulencia gének, amelyeket különálló autonóm genetikai elemekként hordoznak, úgynevezett idióták, előnyt jelentenek a baktériumok számára, amelyek közvetetten előnyösek a vírus számára a fokozott lizogén túlélés révén.
példák:
- a Corynebacterium diphtheriae csak akkor termeli a diftéria toxint, ha azt a β fág fertőzi meg., Ebben az esetben a toxint kódoló gént a fág, nem a baktérium hordozza.
- a Vibrio cholerae egy nem toxikus törzs, amely mérgezővé válhat, kolera toxint termel, amikor a ctxφ fággal fertőzött.
- a vérhasat termelő Shigella dysenteriae két fő csoportba, az Stx1-be és az Stx2-be tartozó toxinokkal rendelkezik, amelyek génjei a lambdoid prophages genomjának részét képezik.
- A Streptococcus pyogenes lizogén átalakítással nyert pirogén exotoxint termel, amely lázat és skarlát-vörös kiütést, skarlát-lázat okoz.,
- a Clostridium botulinum egyes törzsei, amelyek botulizmust okoznak, a botulinum toxint fág-transzdukált génekből fejezik ki.
lizogén indukció Megelőzéseszerkesztés
stratégiák bizonyos bakteriális fertőzések leküzdésére a prophage indukció blokkolásával (a litikus ciklusról a lizogén ciklusra való áttérés) az in vivo indukciós szerek kiküszöbölésével. A reaktív oxigénfajok (ros), mint például a hidrogén-peroxid, erős oxidálószerek, amelyek szabad gyökökké bomlanak, és DNS-károsodást okoznak a baktériumokban, ami megakadályozza a prophage indukciót., A prófétai indukció elleni küzdelem egyik lehetséges stratégiája a glutation, egy erős antioxidáns használata, amely eltávolíthatja a szabad gyökök köztitermékeit. Egy másik megközelítés lehet A CI represszor túlzott expressziója, mivel a prophage indukció csak akkor fordul elő, ha a CI represszor koncentrációja túl alacsony.