Informations

Virus lytiques - Lyse cellulaire ?

Virus lytiques - Lyse cellulaire ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ainsi, dans la vidéo que mon instructeur a envoyée sur les virus, il a dit que pour les virus lytiques, les nouveaux virus fabriqués par la cellule hôte pouvaient sortir de la cellule de deux manières.

  • Les nouveaux virus partiraient par exocytose. ou,
  • La cellule serait « rompue » et les nouveaux virus « sortiraient de la cellule ».

Dans l'option rupture, la cellule est-elle détruite ? La façon dont il l'a formulé ainsi que le ton de sa voix m'ont rappelé une image de la cellule éclatement et les virus se répandaient… mais le diagramme montrait un petit trou dans la membrane cellulaire, et les virus partaient de ce point de sortie.

Lequel est le plus précis ?

Merci!

évacuer


Oui, rompu ici signifie que la cellule hôte est détruite. Le virus "détourne" la cellule de toute façon et utilise sa machinerie de production de protéines pour fabriquer autant de particules virales et ses enzymes de transcription pour fabriquer autant de génomes viraux que possible. Si les ressources de la cellule sont épuisées, elle est détruite et les virus sont libérés.

Voir cette image (de l'article de Wikipédia sur le processus lytique). Peu importe en fait si le virus infecte la cellule de l'extérieur ou s'il provient du génome.

  1. Adsorption du virus dans la cellule.
  2. Injection de son matériel génétique dans la cellule.
  3. Production de nouveaux virus (coque et génome).
  4. Rupture de la cellule et libération des virus.

Virus lytiques - Lyse cellulaire ? - La biologie

Au début de ce chapitre, nous avons discuté de la théorie cellulaire et noté que les virus ne correspondent pas à la définition des êtres vivants car ils sont acellulaires. Les virus peuvent être aussi petits que 20 nm ou aussi grands que 300 nm. Pour référence, les procaryotes sont de 1 à 10 µm, et les eucaryotes sont environ dix fois plus gros. Contrairement aux cellules eucaryotes, les virus manquent d'organites et de noyau.

Les virus sont composés de matériel génétique, d'une enveloppe protéique et parfois d'une enveloppe contenant des lipides. L'information génétique peut être circulaire ou linéaire, simple ou double brin, et composée soit d'ADN soit d'ARN. L'enveloppe protéique est connue comme un capside. Si une enveloppe est présente, elle entourera la capside et est composée de phospholipides et de protéines spécifiques du virus. L'enveloppe est très sensible à la chaleur, aux détergents et à la dessiccation, les virus enveloppés sont donc plus faciles à tuer. D'autre part, les virus qui n'ont pas d'enveloppe sont plus résistants à la stérilisation et sont susceptibles de persister sur les surfaces pendant une période de temps prolongée.

Parce que les virus ne peuvent pas se reproduire indépendamment, ils sont considérés comme des parasites intracellulaires obligatoires. Les virus doivent exprimer et répliquer l'information génétique dans un cellule hôte car ils manquent de ribosomes pour effectuer la synthèse des protéines. Après avoir détourné la machinerie d'une cellule, un virus se répliquera et produira une descendance virale, appelée virions, qui peut être libéré pour infecter des cellules supplémentaires.

Bactériophages sont des virus qui ciblent spécifiquement les bactéries. Ils ne pénètrent pas réellement dans les bactéries, ils injectent simplement leur matériel génétique, laissant les structures restantes à l'extérieur de la cellule infectée. En plus d'une capside, les bactériophages contiennent une gaine caudale et des fibres caudales, comme le montre la figure 1.15. Les gaine de queue peut agir comme une seringue, injectant du matériel génétique dans une bactérie. Les fibres de la queue aider le bactériophage à reconnaître et à se connecter à la bonne cellule hôte.

Chiffre 1.15. Structure d'un bactériophage

Les génomes viraux se présentent sous diverses formes et tailles. Certains sont constitués de quelques gènes seulement, tandis que d'autres en ont plusieurs centaines. De plus, les génomes viraux peuvent être constitués d'ADN ou d'ARN, et peuvent être simple ou double brin dans les deux cas.

Les virus à ARN simple brin peuvent être de sens positif ou de sens négatif. Sens positif implique que le génome peut être directement traduit en protéines fonctionnelles par les ribosomes de la cellule hôte, tout comme l'ARNm. sens négatif Les virus à ARN sont un peu plus compliqués : ces virus nécessitent la synthèse d'un brin d'ARN complémentaire au brin d'ARN de sens négatif, qui peut ensuite être utilisé comme matrice pour la synthèse des protéines. Les virus à ARN de sens négatif doivent porter un ARN réplicase dans le virion pour s'assurer que le brin complémentaire est synthétisé.

Rétrovirus sont des virus à ARN simple brin enveloppés de la famille Rétroviridae habituellement, le virion contient deux molécules d'ARN identiques. Ces virus portent une enzyme appelée transcriptase inverse, qui synthétise l'ADN à partir d'ARN simple brin. L'ADN s'intègre ensuite dans le génome de la cellule hôte, où il est répliqué et transcrit comme s'il s'agissait du propre ADN de la cellule hôte. Il s'agit d'un mécanisme intelligent car l'intégration du matériel génétique dans le génome de la cellule hôte permet à la cellule d'être infectée indéfiniment, et la seule façon de guérir l'infection est de tuer la cellule infectée elle-même. Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est un rétrovirus qui utilise ce cycle de vie, qui est l'une des caractéristiques qui rendent le VIH si difficile à traiter, comme le montre la figure 1.16.

Chiffre 1.16. Cycle de vie du virus de l'immunodéficience humaine (VIH)

Les rétrovirus et la transduction sont tous deux à l'étude en tant que méthodes de thérapie génique. Il est théorisé que les rétrovirus et les méthodes de transduction peuvent fournir des versions fonctionnelles de gènes manquants ou modifiés, de sorte que les protéines correctes puissent être synthétisées et que certains états pathologiques puissent être soulagés. La thérapie génique est abordée au chapitre 6 de Examen de biochimie MCAT.

Comme nous l'avons déjà évoqué, les virus doivent infecter une cellule hôte et utiliser la machinerie de la cellule hôte pour se reproduire. Ici, nous allons discuter du cycle de vie viral en détail.

Les virus ne peuvent infecter qu'un ensemble spécifique de cellules. Pour infecter une cellule, le virus doit se lier à des récepteurs spécifiques de la cellule hôte. Sans les récepteurs appropriés, une cellule est essentiellement invisible pour le virus. Une fois que le virus se lie au bon récepteur, le virus et la cellule sont suffisamment rapprochés pour permettre des interactions supplémentaires. Les virus enveloppés fusionnent avec la membrane plasmique d'une cellule, permettant l'entrée du virion dans la cellule hôte. Parfois, une cellule hôte peut mal interpréter la liaison d'un virus à la membrane comme des nutriments ou d'autres molécules utiles et amènera en fait le virus dans le cytoplasme par endocytose. Comme mentionné précédemment, les bactériophages utilisent les fibres de la queue pour s'ancrer à la membrane cellulaire, puis injectent leur génome viral dans la bactérie hôte à l'aide de la gaine de la queue. Certaines fibres de la queue ont même une activité enzymatique, permettant à la fois la pénétration de la paroi cellulaire et la formation de pores dans la membrane cellulaire.

Le VIH doit se lier à un récepteur appelé CCR5 sur les globules blancs afin de les infecter. Certaines personnes ne possèdent pas ce récepteur et sont donc immunisées contre le VIH. Il y a eu récemment un cas dans lequel un homme séropositif atteint de leucémie a reçu une greffe de moelle osseuse d'un donneur dépourvu de CCR5. Non seulement sa leucémie a été guérie, mais cette greffe a également entraîné une rémission de son infection par le VIH, car les globules blancs de sa moelle osseuse nouvellement acquise n'étaient pas sensibles à l'infection par le VIH.

Selon le virus, différentes portions du virion seront insérées dans les cellules hôtes. Les virus enveloppés tels que le VIH fusionnent avec la membrane et pénètrent intacts dans la cellule, tandis que les bactériophages n'insèrent que leur matériel génétique, laissant leurs capsides à l'extérieur de la cellule hôte.

Traduction et assemblage de descendance

Après l'infection, la traduction du matériel génétique viral doit se produire pour que le virus se reproduise. Cela nécessite la translocation du matériel génétique à l'emplacement correct dans la cellule. Les virus à ADN doivent aller au noyau pour être transcrits en ARNm. L'ARNm passe ensuite dans le cytoplasme, où il est traduit en protéines. Le matériel génétique des virus à ARN de sens positif reste dans le cytoplasme, où il est directement traduit en protéine par les ribosomes de la cellule hôte. Les virus à ARN de sens négatif nécessitent la synthèse d'un brin d'ARN complémentaire via une réplicase d'ARN, qui peut ensuite être traduit pour former des protéines. L'ADN formé par transcription inverse dans les rétrovirus voyage également vers le noyau, où il peut être intégré dans le génome de l'hôte.

En utilisant les ribosomes, l'ARNt, les acides aminés et les enzymes de la cellule hôte, l'ARN viral est traduit en protéine. Beaucoup de ces protéines sont des protéines de capside structurelles et permettent la création de nouveaux virions dans le cytoplasme de la cellule hôte. Une fois que le génome viral a été répliqué, il peut être emballé dans la capside. Notez que le génome viral doit être remis dans sa forme d'origine avant l'emballage par exemple, les rétrovirus doivent transcrire de nouvelles copies de leur ARN simple brin à partir de l'ADN qui est entré dans le génome de l'hôte. Un seul virus peut créer de centaines à plusieurs milliers de nouveaux virions dans une seule cellule hôte.

Libération de la descendance

La descendance virale peut être libérée de plusieurs manières. Premièrement, l'invasion virale peut initier la mort cellulaire, ce qui entraîne le déversement de la descendance virale. Deuxièmement, la cellule hôte peut se lyser parce qu'elle est remplie d'un nombre extrêmement important de virions. La lyse est en fait un inconvénient pour le virus car le virus ne peut plus utiliser la cellule pour mener à bien son cycle de vie. Enfin, un virus peut quitter la cellule en fusionnant avec sa membrane plasmique comme le montre la figure 1.17, un processus connu sous le nom de extrusion. Ce processus permet la survie de la cellule hôte et l'utilisation continue de la cellule hôte par le virus. On dit qu'un virus dans cet état est dans un cycle productif.

Chiffre 1.17. Extrusion virale

Cycles lytique et lysogénique

Selon les conditions de croissance et le virus spécifique, les bactériophages peuvent entrer dans un cycle de vie lytique ou lysogène. Ces deux phases sont similaires aux méthodes de lyse et de cycle productif de libération de la descendance discutées ci-dessus.

Au cours d'une cycle lytique, le bactériophage utilise au maximum la machinerie de la cellule sans se soucier de la survie de la cellule hôte. Une fois que l'hôte est gonflé de nouveaux virions, la cellule se lyse et d'autres bactéries peuvent être infectées. Les bactéries en phase lytique sont appelées virulent.

Dans le cas où le virus ne lyse pas la bactérie, il peut s'intégrer dans le génome de l'hôte en tant que provirus ou prophage, commençant le cycle lysogène. Dans ce cas, le virus sera répliqué au fur et à mesure de la reproduction de la bactérie car il fait désormais partie du génome de l'hôte. Bien que le virus puisse rester indéfiniment intégré au génome de l'hôte, des facteurs environnementaux (rayonnement, lumière ou produits chimiques) feront que le provirus quittera le génome et reviendra à un cycle lytique à un moment donné. Comme mentionné précédemment, le piégeage de segments du génome bactérien peut se produire lorsque le provirus quitte le génome, ce qui permet la transduction de gènes d'une bactérie à une autre. Bien que les bactériophages puissent tuer une bactérie hôte, il peut être avantageux de les intégrer dans le cycle lysogène. L'infection par une souche de phage rend généralement la bactérie moins sensible à surinfection (infection simultanée) avec d'autres phages. Parce que le provirus est relativement inoffensif, il peut y avoir un certain avantage évolutif à cette association. Les cycles lytique et lysogène sont contrastés sur la figure 1.18.

Chiffre 1.18. Lytique vs. Cycles lysogènes des bactériophages

Les prions et les viroïdes sont de très petites particules (subvirales) qui peuvent provoquer des maladies dans certaines circonstances.

prions sont des protéines infectieuses et sont donc aussi des êtres non vivants. Les prions provoquent une maladie en déclenchant un mauvais repliement d'autres protéines, impliquant généralement la conversion d'une protéine à partir d'un &alpha-structure hélicoïdale à un &bêta-feuille plissé. Cela réduit considérablement la solubilité de la protéine, ainsi que la capacité de la cellule à dégrader la protéine mal repliée. Finalement, des agrégats de protéines se forment et la fonction de la cellule est réduite. Les prions sont connus pour causer encéphalopathie spongiforme bovine (la maladie de la vache folle), La maladie de Creutzfeldt-Jakob, et insomnie fatale familiale chez les humains.

Viroïdes sont de petits agents pathogènes des plantes constitués d'un ARN simple brin circulaire très court. Les viroïdes peuvent se lier à un grand nombre de séquences d'ARN et feront taire les gènes du génome de la plante. Cela empêche la synthèse des protéines nécessaires et peut par la suite provoquer des dérangements métaboliques et structurels dans la cellule végétale. Les viroïdes sont classiquement considérés comme des agents pathogènes des plantes, mais il existe quelques exemples de viroïdes humains, dont le virus de l'hépatite D (HDV). Seul, le HDV est inoffensif, cependant, lorsqu'il est co-infecté par le virus de l'hépatite B (VHB), le HDV est capable d'exercer sa fonction de silence sur les hépatocytes humains.

Vérification conceptuelle MCAT 1.5 :

Avant de continuer, évaluez votre compréhension du matériel avec ces questions.

1. Pourquoi les virus sont-ils considérés comme des parasites intracellulaires obligatoires ?

2. Le coronavirus, qui cause le rhume, est décrit comme un virus à ARN simple brin enveloppé à sens positif. Qu'est-ce que cette description indique sur le virus?

3. Décrivez brièvement la voie des acides nucléiques rétroviraux de l'infection d'une cellule hôte à la libération de la descendance virale :


Stratégies de reproduction virale : comment les virus lytiques peuvent-ils être compétitifs sur le plan évolutif ?

Les stratégies de libération virale peuvent être grossièrement classées comme lytiques (celles qui s'accumulent à l'intérieur de la cellule hôte et sortent en rafale, tuant la cellule) et bourgeonnant (celles qui sont produites et libérées progressivement de la cellule hôte). Nous étudions ici la compétition évolutive entre les deux stratégies. Si tous les paramètres, tels que le taux de production virale, la durée de vie des cellules et la capacité de neutralisation des anticorps, étaient les mêmes pour les virus lytiques et naissants, la stratégie de vie naissante aurait un grand avantage évolutif. La question se pose de savoir ce qui rend les virus lytiques compétitifs sur le plan de l'évolution. Nous proposons que ce soit la capacité d'élimination différente des anticorps contre les virions bourgeonnants et lytiques. Ces derniers sortent de la cellule en une grande rafale, de sorte que les anticorps sont "inondés" et qu'une plus grande proportion de virions peut s'échapper du système immunitaire et se propager à de nouvelles cellules. Nous créons deux modèles spatiaux d'interaction virus-anticorps et montrons que pour des valeurs de paramètres réalistes, l'effet d'inondation d'anticorps peut effectivement avoir lieu. Nous soutenons également que le cycle de vie lytique, y compris une taille de rafale relativement importante, a évolué pour favoriser la survie face à une attaque d'anticorps. Selon les calculs, en l'absence d'anticorps efficaces, la taille optimale d'éclatement des virus lytiques ne serait que de quelques particules virales, par opposition aux particules virales 10(2)-10(5) observées. De même, il existe une pression évolutive pour prolonger la durée de vie en réponse à l'action des anticorps.


Un bactériophage tempéré a à la fois des cycles lytiques et lysogènes. Dans le cycle lytique, le phage se réplique et lyse la cellule hôte. Dans le cycle lysogène, l'ADN du phage est incorporé dans le génome de l'hôte, où il est transmis aux générations suivantes. Les facteurs de stress environnementaux tels que la famine ou l'exposition à des produits chimiques toxiques peuvent provoquer l'excision du prophage et son entrée dans le cycle lytique.

Avec les phages lytiques, les cellules bactériennes sont ouvertes (lysées) et détruites après réplication immédiate du virion. Dès que la cellule est détruite, la descendance du phage peut trouver de nouveaux hôtes à infecter. Un exemple de bactériophage lytique est le T4, qui infecte E. coli trouve dans le tractus intestinal humain. Les phages lytiques sont plus adaptés à la phagothérapie.

Certains phages lytiques subissent un phénomène connu sous le nom d'inhibition de la lyse, où la descendance du phage terminé ne sera pas immédiatement lysée hors de la cellule si les concentrations de phages extracellulaires sont élevées.


Différents hôtes et leurs virus

Comme vous l'avez appris, les virus sont souvent très spécifiques quant aux hôtes et aux cellules de l'hôte qu'ils infecteront. Cette caractéristique d'un virus le rend spécifique à une ou quelques espèces de vie sur Terre. D'un autre côté, il existe tellement de types différents de virus sur Terre que presque chaque organisme vivant possède son propre ensemble de virus qui tentent d'infecter ses cellules. Même les cellules les plus petites et les plus simples, les bactéries procaryotes, peuvent être attaquées par des types spécifiques de virus.

Bactériophages

Les bactériophages sont des virus qui infectent les bactéries (Figure (PageIndex<2>)). Lorsque l'infection d'une cellule par un bactériophage entraîne la production de nouveaux virions, l'infection est dite productive. Si les virions sont libérés par éclatement de la cellule, le virus se réplique au moyen d'un cycle lytique (Figure (PageIndex<3>)).

Figure (PageIndex<2>) : cette micrographie électronique à transmission montre des bactériophages attachés à une cellule bactérienne. (crédit : modification du travail par les données de la barre d'échelle du Dr Graham Beards de Matt Russell)

Un exemple de bactériophage lytique est le T4, qui infecte Escherichia coli trouve dans le tractus intestinal humain. Parfois, cependant, un virus peut rester dans la cellule sans être libéré. Par exemple, lorsqu'un bactériophage tempéré infecte une cellule bactérienne, il se réplique au moyen d'un cycle lysogène (Figure (PageIndex<3>)), et le génome viral est incorporé dans le génome de la cellule hôte. Lorsque l'ADN du phage est incorporé dans le génome de la cellule hôte, il est appelé prophage. Un exemple de bactériophage lysogène est le virus &lambda (lambda), qui infecte également le E. coli bactérie. Les virus qui infectent les cellules végétales ou animales peuvent également subir des infections lorsqu'ils ne produisent pas de virions pendant de longues périodes. Un exemple en est les virus de l'herpès animal, y compris les virus de l'herpès simplex, la cause de l'herpès oral et génital chez l'homme. Dans un processus appelé latence, ces virus peuvent exister dans les tissus nerveux pendant de longues périodes sans produire de nouveaux virions, pour laisser une latence périodiquement et provoquer des lésions dans la peau où le virus se réplique. Même s'il existe des similitudes entre la lysogénie et la latence, le terme cycle lysogène est généralement réservé pour décrire les bactériophages. La latence sera décrite plus en détail ci-dessous.

Figure (PageIndex<3>) : Un bactériophage tempéré a à la fois des cycles lytiques et lysogènes. Dans le cycle lytique, le phage se réplique et lyse la cellule hôte. Dans le cycle lysogène, l'ADN du phage est incorporé dans le génome de l'hôte, où il est transmis aux générations suivantes. Les facteurs de stress environnementaux tels que la famine ou l'exposition à des produits chimiques toxiques peuvent provoquer l'excision du prophage et son entrée dans le cycle lytique.

Lequel des énoncés suivants est faux?

  1. Dans le cycle lytique, de nouveaux phages sont produits et libérés dans l'environnement.
  2. Dans le cycle lysogène, l'ADN du phage est incorporé dans le génome de l'hôte.
  3. Un facteur de stress environnemental peut amener le phage à initier le cycle lysogène.
  4. La lyse cellulaire ne se produit que dans le cycle lytique.

Cycle lytique

Le cycle lytique est un processus de réplication effectué par un virus au sein d'une cellule bactérienne. L'article suivant est une discussion des étapes pour vous aider à comprendre ce processus.

Le cycle lytique est un processus de réplication effectué par un virus au sein d'une cellule bactérienne. L'article suivant est une discussion des étapes pour vous aider à comprendre ce processus.

La reproduction virale se déroule en deux cycles, à savoir le cycle lysogène et lytique. Cette dernière est considérée comme la principale méthode de réplication virale, car elle entraîne la destruction d'une cellule bactérienne infectée. Ce cycle conduit à la lyse cellulaire, c'est-à-dire à la décomposition de la cellule, d'où son nom. Dans cet article, nous allons apprendre ses étapes en bref.

Qu'est-ce que le cycle lytique ?

Aimeriez-vous écrire pour nous? Eh bien, nous recherchons de bons écrivains qui veulent faire passer le mot. Contactez-nous et nous discuterons.

La définition indique que les phages virulents sont ceux qui ne peuvent se multiplier que sur des cellules bactériennes. À la fin de leur cycle de vie, ils provoquent une lyse cellulaire qui tue la bactérie hôte. Les virus qui infectent les bactéries sont appelés bactériophages. Les exemples les plus courants de bactériophage sont le T4 et le phage lambda. Ces deux phages peuvent infecter la bactérie Escherichia coli (E. Coli). Les phages sont des parasites intracellulaires obligatoires comme les autres virus et ont besoin d'une cellule hôte pour se reproduire. Le phage T4 se réplique par le cycle lytique, ce qui finit par provoquer la mort de la cellule hôte. Le phage lambda se multiplie par cycle lysogène, ce qui ne provoque pas la mort de la cellule hôte. Il y a cinq étapes de cycle lytique, et elles sont expliquées dans les paragraphes suivants en utilisant le phage T4 comme exemple.

Traiter

Le bactériophage se reproduit en utilisant le cycle lytique comme méthode de reproduction. Les cinq étapes de sa reproduction sont l'attachement, la pénétration, la biosynthèse, l'assemblage et la libération. Voyons ces étapes en détail.

  1. Attachement:
    Le phage T4 a une structure complexe avec plusieurs fibres caudales. Ces fibres aident à la fixation du virus à la paroi cellulaire d'E. coli au niveau des cellules réceptrices complémentaires. Une fois attachés, des liaisons chimiques faibles se forment entre le site récepteur et l'attachement, ce qui aide le virus à adhérer à la cellule hôte.
  2. Pénétration:
    Une fois que le phage T4 est attaché à la cellule bactérienne, il injecte son ADN double brin (ou ARN simple brin, selon le type de phage) dans la cellule E. coli. Le phage T4 libère des enzymes qui affaiblissent la paroi cellulaire de la bactérie. Cela aide à l'injection du matériel génétique du virus en pressant sa gaine contre la cellule. La capside vide ou le corps du virus reste dans la cellule bactérienne. Certains types de phages pénètrent intacts dans la cellule hôte et dissolvent leur capside à l'intérieur de l'hôte. Ce processus est connu sous le nom de décapage.
  3. Biosynthèse :
    La synthèse des protéines de l'hôte s'arrête lorsque l'ADN de l'hôte est dégradé par le virus infectant. L'ADN viral commence à interférer avec la transcription et la traduction de l'ADN hôte. Le phage T4 utilise les nucléotides de l'hôte pour répliquer son propre ADN. Il utilise également les ribosomes, les enzymes et les acides aminés de l'hôte pour synthétiser ses propres enzymes et protéines. Au cours de la biosynthèse, il n'y a pas de phages complets à l'intérieur de la cellule hôte. Ainsi, cette étape est connue sous le nom de période d'éclipse.
  4. Assemblée:
    De nombreux composants viraux sont fabriqués dans la cellule hôte. Ceux-ci sont ensuite assemblés en virus complets. Les protéines codées pour l'ADN du phage dans le cas du phage T4 agissent comme des enzymes, qui sont utilisées pour la construction de nouveaux phages. Le métabolisme de l'hôte est utilisé pour l'assemblage des phages, ce qui entraîne le remplissage de la cellule bactérienne avec de nouveaux virus. Lentement, les capsides sont assemblées et l'ADN est emballé dans la tête. Enfin, les fibres de la queue sont attachées à la structure virale complexe.
  5. Sortie:
    Les virus sont libérés de la cellule hôte après assemblage de la nouvelle particule virale. Le phage produit une enzyme qui décompose la paroi cellulaire bactérienne de l'intérieur et permet l'entrée de liquide. La cellule se remplit de nouvelles cellules phagiques (environ 100-200) et de liquide qui provoquent la lyse cellulaire, complétant ainsi le cycle. Les phages libérés sont libres d'infecter davantage de cellules hôtes et de poursuivre le processus.

Processus de cycle lytique

Le temps d'éclatement est calculé à partir du moment où le phage est attaché à la cellule jusqu'à la lyse de la cellule hôte et la libération de nouveaux phages. Le temps de rafale total est d'environ 20 à 40 minutes. Le nombre de virus libérés de la cellule au moment de la rafale est appelé taille de rafale. La taille de la rafale peut varier de 50 à 200 phages.

Articles Similaires

Les cycles lytique et lysogène sont des méthodes interchangeables de multiplication virale. Similaire et parfois déroutant, la compréhension de la différence entre ces deux cycles dépend en grande partie de l'étude de chacun d'eux individuellement.

Le carbone est probablement l'élément le plus vital sur la planète Terre. Sa vitalité est réaffirmée par le cycle du carbone. Cet article de BiologyWise présente son diagramme et une explication complète qui

L'amibe est l'une des créatures les plus simples qui existent depuis le début de la vie sur Terre. En raison de son existence préhistorique, l'étude du cycle de vie d'une amibe est importante,&hellip


Qu'est-ce que la lyse en biologie ?

Voir la réponse complète à votre question ici. De même, se demande-t-on, comment se produit la lyse ?

Cytolyse ou osmotique lyse, se produit lorsqu'une cellule éclate en raison d'un déséquilibre osmotique qui a provoqué la diffusion d'un excès d'eau dans la cellule. L'eau pouvez pénètrent dans la cellule par diffusion à travers la membrane cellulaire ou à travers des canaux membranaires sélectifs appelés aquaporines, qui facilitent grandement l'écoulement de l'eau.

A côté de ci-dessus, que signifie lyser quelque chose ? À lyse est pour briser une particule plus grosse en morceaux plus petits. Lyse, ou le processus de lyser, pouvez se produisent à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Bien localisé la lyse peut entraîner une petite perforation d'une paroi cellulaire ou d'une membrane cellulaire, un produit chimique plus agressif lyse entraîner l'expulsion de tout le contenu cellulaire et la mort cellulaire.

A côté de ci-dessus, quelle est la différence entre la lyse et la crénation ?

Crénation est la perte d'eau d'une cellule animale due à l'osmose. Lyse est la rupture de la paroi cellulaire due à une trop grande quantité d'eau entrant dans une cellule animale en raison de l'osmose. Crénation est l'équivalent de cellules végétales flasques et lyse est l'équivalent de turgescence pour les cellules végétales.

Que se passe-t-il pendant la lyse ?

Lyse fait référence à la décomposition de la cellule, souvent par des mécanismes viraux, enzymatiques ou osmotiques qui compromettent son intégrité. Un fluide contenant le contenu de lysé cellules est appelé un « lysat ». Il dissout doucement et rapidement les membranes cellulaires à faibles concentrations sans dénaturer les protéines.


Contenu

La cytolyse se produit lorsqu'une cellule éclate en raison d'un déséquilibre osmotique qui a provoqué le déplacement d'un excès d'eau dans la cellule.

La cytolyse peut être prévenue par plusieurs mécanismes différents, y compris la vacuole contractile qui existe dans certaines paramécies, qui pompe rapidement l'eau hors de la cellule. La cytolyse ne se produit pas dans des conditions normales dans les cellules végétales, car les cellules végétales ont une paroi cellulaire solide qui contient la pression osmotique, ou pression de turgescence, qui provoquerait autrement la cytolyse.

L'oncolyse est la destruction de cellules néoplasiques ou d'une tumeur.

Le terme est également utilisé pour désigner la réduction de tout gonflement. [4]

La plasmolyse est la contraction des cellules dans les plantes en raison de la perte d'eau par osmose. Dans un environnement hypertonique, la membrane cellulaire se décolle de la paroi cellulaire et la vacuole s'effondre. Ces cellules finiront par flétrir et mourir à moins que le flux d'eau provoqué par l'osmose ne puisse arrêter la contraction de la membrane cellulaire. [5]

L'hémoglobine des érythrocytes libère des radicaux libres en réponse aux agents pathogènes lorsqu'ils sont lysés par eux. Cela peut endommager les agents pathogènes. [6] [7]

La lyse cellulaire est utilisée dans les laboratoires pour briser les cellules ouvertes et purifier ou étudier plus avant leur contenu. La lyse en laboratoire peut être affectée par des enzymes ou des détergents ou d'autres agents chaotropes. La rupture mécanique des membranes cellulaires, comme par la congélation et la décongélation répétées, la sonication, la pression ou la filtration, peut également être appelée lyse. De nombreuses expériences de laboratoire sont sensibles au choix du mécanisme de lyse, il est souvent souhaitable d'éviter les forces de cisaillement mécaniques qui dénatureraient ou dégraderaient les macromolécules sensibles, telles que les protéines et l'ADN, et différents types de détergents peuvent donner des résultats différents. La solution non traitée immédiatement après la lyse mais avant toute autre étape d'extraction est souvent appelée lysat brut. [8] [9]

Par exemple, la lyse est utilisée dans les transferts Western et Southern pour analyser la composition de protéines, de lipides et d'acides nucléiques spécifiques individuellement ou sous forme de complexes. Selon le détergent utilisé, toutes ou certaines membranes sont lysées. Par exemple, si seule la membrane cellulaire est lysée, la centrifugation en gradient peut être utilisée pour collecter certains organites. La lyse est également utilisée pour la purification des protéines, l'extraction d'ADN et l'extraction d'ARN. [8] [9]

Lyse chimique Modifier

Cette méthode utilise la perturbation chimique. C'est l'approche la plus populaire et la plus simple. La lyse chimique détériore/solubilise chimiquement les protéines et les lipides présents dans la membrane des cellules ciblées. [dix]

Lyse acoustique Modifier

Cette méthode utilise des ondes ultrasonores pour générer des zones de haute et basse pression qui provoquent la cavitation et à son tour, la lyse cellulaire. Bien que cette méthode soit généralement propre, elle n'est pas rentable et cohérente. [11]

Lyse mécanique Modifier

Cette méthode utilise une pénétration physique pour percer ou couper une membrane cellulaire. [12]


Réplication du virus : cycle lytique et lysogène

Dans cet article, nous discuterons de la réplication du virus par cycle lytique et lysogène.

Réplication du virus par cycle lytique :

Ce type de cycle est observé dans les phages T-pairs (T2, T4 etc.) qui attaquent Escherichia coli.

Le cycle lytique comprend cinq étapes (Fig. 2.45) :

(c) Synthèse des composants du phage dans la cellule hôte,

(d) Formation d'une nouvelle particule de phage, et

(e) Libération des phages de la cellule hôte.

L'interaction entre l'organite spécifique du phage - la queue et le site récepteur de la cellule hôte est appelée adsorption. L'adsorption est facilitée par les groupes carboxyle chargés négativement à la surface de l'hôte et le groupe aminé chargé positivement de la protéine présent à l'extrémité de la queue du phage.

Dans les phages pairs T, l'extrémité de la fibre caudale se fixe d'abord à la surface cellulaire. La fibre de la queue se plie alors et permet aux broches de la queue de se fixer sur la surface hôte, ce qui crée une fixation irréversible (Fig. 2.44A, B).

Après adsorption, la particule phagique sécrète une enzyme qui hydrolyse le complexe murin de la paroi cellulaire hôte et forme un pore. La gaine de la queue se contracte alors et pousse la partie tubulaire centrale, c'est-à-dire le noyau de la queue, dans la paroi hôte, à la manière d'une aiguille d'injection (Fig. 2.44). L'acide nucléique du phage traverse ensuite le noyau et pénètre dans la bactérie hôte.

L'enveloppe protéique vide du phage est appelée fantôme, qui peut rester attachée même après la libération d'acide nucléique. Une fois que la cellule bactérienne reçoit l'acide nucléique d'un phage, elle devient résistante aux autres phages.

(c) Synthèse des composants du phage dans la cellule hôte :

Une fois que l'acide nucléique du phage pénètre à l'intérieur de la cellule bactérienne, il supprime la synthèse de la protéine bactérienne et dirige la synthèse des protéines de la particule du phage (Fig. 2.45).

L'ADN du phage se réplique selon le processus semi-conservateur. La majorité de l'ADN agit comme une matrice pour sa propre synthèse et le reste est utilisé comme matrice pour la synthèse d'ARNm spécifique viral en utilisant l'ARN-polymérase de l'hôte.

L'ARNm nouvellement formé dirige la cellule hôte pour synthétiser les protéines qui sont utilisées pour construire l'enveloppe protéique de la particule de phage (Fig. 2.45). Presque à la fin de la réplication de l'acide nucléique du phage, une protéine, le lysozyme du phage, est synthétisée.

(d) Formation d'une nouvelle particule de phage:

Les nouvelles particules de phage sont formées par l'assemblage d'acide nucléique et de protéine. Ce processus est appelé maturation, qui est contrôlé par le génome viral (Fig. 2.45). Dans ce processus, initialement la condensation de la molécule d'acide nucléique a lieu.

Les sous-unités protéiques s'agrègent ensuite autour de la molécule d'acide nucléique et forment la tête du phage. À ce moment-là, la formation de la queue commence. Initialement, le tube central est attaché à la plaque basale, puis la gaine s'assemble autour du tube central. À ce stade, la queue s'attache à la base de la tête en prenant un collier entre les deux. Enfin, les fibres de la queue sont attachées à la plaque basale.

(e) Libération des phages de la cellule hôte:

Dans un cycle de développement de phages, environ 200 phages sont formés, ce qui prend environ 30 à 90 minutes. Dans la cellule hôte, l'ADN du phage sécrète du lysozyme (une enzyme) qui provoque la lyse de la paroi cellulaire de l'hôte. À la suite de la lyse, les particules de phage sont libérées (Fig. 2.45).

Au cours de ce processus, le phage s'attache initialement à la bactérie à l'aide de la fibre de la queue. Le phage injecte ensuite son fil d'ADN dans la bactérie hôte (E. coli K12). Après l'entrée, le fil ds-ADN est converti en un ADN circulaire (décrit précédemment, Fig. 2.47).

L'ADN circulaire du phage s'attache ensuite à la membrane au niveau du site spécifique et commence à se répliquer. La réplication est initiée près de l'origine et progresse dans les deux sens de manière symétrique, puis se termine lorsque les deux fourches de réplication se rencontrent et forment une structure typique de type thêta (θ).

Les molécules d'ADN filles synthétisées et développées à partir de l'ADN parental subissent une réplication par un «modèle circulaire roulant» et développent de longs concatémètres filiformes. Ces concatémètres contiennent plusieurs génomes . Les longueurs appropriées avec des extrémités cohésives simple brin sont coupées par des enzymes et sont emballées dans les têtes des phages .

La transcription de l'ADN du phage développe des messages de codage qui aident à former la capside et d'autres protéines du phage. Elle est initiée par la polymérase hôte qui se lie avec les deux pro­moters sur l'-ADN qui transcrit deux brins différents dans des directions opposées. Plus de 40 gènes ont été cartographiés dans l'-ADN, ayant des fonctions spécifiques telles que la synthèse d'ADN viral, de protéine de tête, de protéine de queue, etc.

Après la synthèse d'un nombre suffisant de composants viri­on, ils s'assemblent et libèrent par lyse de la bactérie hôte. Les phages libérés infectent alors une nouvelle bactérie et poursuivent un autre cycle lytique ou peuvent entrer dans un cycle lysogène.

Généralement, le virus poursuit le cycle lytique avec un petit nombre de cellules infectées, mais la majeure partie entre en relation lysogène et poursuit le cycle lysogène.

Activité de la circulaire -ADN :

Après circularisaion de l'ADN- à l'intérieur de la cellule bactérienne (E. coli K12), il fonctionne de deux manières alternatives :

De cette manière, l'ADN du phage subit la transcription, la traduction, l'assemblage de la descendance et la libération par lyse de la bactérie hôte.

De cette manière, l'ADN du phage est intégré à l'ADN bactérien à un site spécifique pour devenir un prophage et ainsi la bactérie hôte infectée devient lysogène. Ainsi, l'ADN du phage (prophage) se réplique avec l'ADN bactérien. Au cours de ce processus, les gènes du phage ADN contrôlant le cycle lytique sont inhibés par un répresseur - le -répresseur.

Réplication du virus par Cycle lysogène :

A. Lwoff (1953) a découvert ce type de cycle chez Lambda (phages W qui attaquent E. coli. Le phage impliqué dans ce cycle est appelé phage tempéré, la bactérie est la souche lysogène et l'ensemble du processus est appelé lysogénie (Fig. 2.46). ).

Au début, le phage est adsorbé sur la paroi de la bactérie hôte et son ADN est injecté dans la cellule hôte. Ici, l'ADN du phage, comme le cycle lytique, ne prend pas en charge la machinerie de synthèse des protéines de la cellule hôte, mais s'intègre au nucléoïde du génome hôte.

Cet ADN de phage intégré est appelé prophage (Fig. 2.45). Ainsi, le nouveau génome composite se réplique en une seule unité. Le génome composite se multiplie alors un nombre indéfini de fois et produit des bactéries filles lyso-hygéniques.

Après un certain nombre de générations, le génome viral se détache du génome com­posite et se libère dans le cytoplasme. Cette dissociation est appelée induction (Fig. 2.45). Le génome viral entre alors dans le cycle lytique et forme des phages tempérés qui sont libérés par lyse de la paroi de la bactérie hôte.

Mécanisme moléculaire détaillé de la lysogénie et induction par lambda (λ) phage :

Étant non cellulaires, les particules virales n'ont aucune capacité de métabolisme et de reproduction indépendants comme les autres organismes. Ainsi, ils ont besoin de l'aide des autres pour leur multiplication, presque comme l'activité d'un terroriste d'aujourd'hui. La multiplication des virus a généralement lieu par infection, multiplication et lyse de la bactérie hôte, appelée cycle lytique.

Mais dans beaucoup d'autres, le mécanisme est différent, ceux-ci présentent différents modes de parasitisme, notamment l'infection, l'intégration avec le génome, la multiplication avec le génome de l'hôte et, plus tard, il se sépare du génome de l'hôte, provoque la multiplication et sort par lyse de la cellule hôte. , appelé cycle lysogène.

Le phage impliqué dans ce cycle est appelé phage tempéré, la bactérie en tant que souche lysogène, l'ADN du phage injecté intégré au génome de l'hôte en tant que prophage et l'ensemble du processus est appelé lysogénie.

Le phage tempéré, après infection, peut subir n'importe quelle option de multiplication, c'est-à-dire soit un cycle lytique comme un phage virulent, soit un cycle lysogène. La perturbation artificielle de la cellule hôte lysogène ne montre pas la présence de phages infectieux. D'une autre manière, cela indique que les phages doivent être présents à l'état non infectieux.

Avant de parcourir le cycle, il faut connaître la structure et la circularisation du génome du phage .

Structure de ph-phage et circularisation de son génome :

Un phage est un virus à ADN double brin avec une tête icosaédrique d'environ 55 nm de diamètre et une longue queue (180 nm) sans aucune gaine contractile (Fig. 2.47). La queue a une fine fibre de queue à son extrémité distale. L'ADN double brin du virus est une structure filiforme linéaire avec des extrémités cohésives simple brin de 12 nucléotides de long aux extrémités 5 & 8242-(p). Les extrémités cohésives sont complémentaires les unes des autres.

Les régions complémentaires simple brin des deux extrémités se rejoignent et forment un ADN double brin circulaire. Les extrémités 5′-(p) et 3′-(OH) des deux fils se rejoignent ensuite in vivo par l'ADN ligase. La circularisation de l'ADN a lieu après son entrée à l'intérieur de la bactérie hôte (Fig. 2.47).

Après la fixation du phage avec la bactérie hôte (E. coli K12), le phage pousse son ADN à l'intérieur du cytoplasme de la cellule hôte. L'ADN du phage est ensuite circularisé selon le schéma habituel. Le gène cl du phage produit alors le -répresseur, une protéine acide (constituée de 20 résidus d'acides aminés de poids moléculaire 26 000 daltons) qui inhibe l'action du gène contrôlant la multiplication et la lyse des phages.

Le -répresseur se lie aux deux opérateurs différents de son propre génome, le OL et ôR, ceux-ci sont impliqués dans l'initiation de la transcription du phage contrôlant la multiplication des phages. Ainsi, les deux protéines essentielles nécessaires à l'initiation de la multiplication des phages ne sont pas synthétisées. Ainsi l'opération cycle lytique s'arrête et assure la clairance pour établir l'état lysogène.

Le phage circulaire s'intègre alors à l'ADN bactérien. Le gène int du phage produit une enzyme intégrase qui aide à l'intégration.

Au cours de ce processus, l'ADN circulaire du phage est inséré sous forme d'ADN linéaire dans l'ADN bactérien à un site spécifique entre les opérons galactose et biotine (Fig. 2.48). L'ADN inséré du phage est appelé prophage. L'ADN-λ reste longtemps avec l'ADN bactérien et se réplique avec l'ADN bactérien.

Au cours du temps, les bactéries lysogènes sont capables de produire des particules de phage par le processus d'induction soit spontanément à une fréquence très basse (une sur 10 2 ou plus) soit grâce à l'action de différents agents comme les rayons X, les rayons y , rayons UV, etc. (Fig. 2.46).

En raison de l'induction, le prophage est libéré du chromosome bactérien et redevient circulaire. L'excision du prophage est catalysée par une enzyme excisionase produite par le gène xix du -phage. Le gène rec A de la bactérie hôte produit une enzyme protéolytique qui dégrade le -répresseur.

Dans le même temps, le gène cro s'active et produit une protéine de culture, qui inhibe la synthèse du -répresseur. L'ADN-λ circulaire passe ensuite à travers le cycle lytique et développe une nouvelle récolte de particules de phage.

Signification de la lysogénie:

La lysogénie joue un rôle important dans le transfert de matériel génétique d'une bactérie à l'autre. Le phage tempéré agit comme un agent de transfert de gènes par le processus connu sous le nom de transduction spécialisée. Dans ce processus, lorsqu'un phage tempéré sort de la bactérie hôte en tant que prophage, il peut inclure par erreur une partie de l'ADN bactérien avec son ADN.

Après la lyse, le phage nouvellement développé peut infecter une nouvelle bactérie hôte et transfère ainsi la partie de l'ADN bactérien précédent à la bactérie nouvellement infectée, et, ainsi, la recombinaison a lieu.


Cycle lysogène

Étape III : Incorporation du matériel génétique

  • Une fois le matériel génétique du virus inséré, il s'attache à celui de l'hôte.
  • Certains virus peuvent ne pas commencer immédiatement à se multiplier ou à se répliquer après avoir infecté la cellule. Au cas où il ne commencerait pas à se répliquer, le virus serait dormant.
  • Un virus peut survivre pendant de nombreuses années dans un état dormant sans affecter les activités corporelles régulières de la cellule hôte. C'est principalement parce qu'un virus, en lui-même, n'exerce aucune activité métabolique - il s'agit simplement d'une information génétique enrobée d'une couche de protéines.
  • Le matériel génétique du virus est connu sous le nom de prophage, alors qu'il est à l'état dormant.

Étape IV : Réplication du matériel génétique

  • Par la suite, la cellule retombera dans ses activités métaboliques régulières et finira par se préparer à la division cellulaire.
  • Ici, le matériel génétique ou l'acide nucléique se réplique, et le noyau se divise en deux parties, chaque partie ayant la même information génétique.

Remarque : L'information génétique comprend également l'acide nucléique du virus, comme indiqué à l'étape précédente.

De même, chaque fois que l'une des descendances de l'hôte se multiplie, le virus est répliqué dans chacune d'elles.

Étape V : Division cellulaire

  • Une fois que l'information génétique est répliquée, les étapes restantes de la division cellulaire suivent.
  • Les organites cellulaires seront répliqués (dans certaines cellules uniquement) suivis d'une division du corps cellulaire, résultant en deux cellules filles — chacun ayant l'information génétique du virus incorporée à son matériel génétique.
  • Les cellules ont une normalité totale jusqu'à ce que le virus soit déclenché. Ils grandissent même et se multiplient en deux autres cellules filles. Ces cellules filles portant la matière génétique virale sont appelées cellules lysogènes.
  • Cependant, une fois le virus déclenché, il sort de sa phase de dormance et passe à la troisième étape du cycle lytique, se multipliant et détruisant la cellule hôte.
  • Bien qu'il existe plusieurs facteurs contributifs différents, la cause exacte d'un déclencheur est encore inconnue dans les cellules eucaryotes.
  • Dans les cellules procaryotes, l'exposition aux rayons UV est un déclencheur du virus.

Lytique contre. Cycle lysogène

Les différences entre les deux sont résumées ci-dessous :

C'est le plus basique individuel forme de multiplication virale. C'est une forme plus rare de multiplication virale, qui comprend également le cycle lytique.
Le matériel génétique viral se réplique séparément de l'ADN de l'hôte (au stade III) . Le matériel génétique viral se réplique dans l'ADN hôte (pendant la division de la cellule hôte — stade IV) .
Le virus peut rester indéfiniment à l'intérieur de la cellule hôte jusqu'à ce qu'il se déclenche (après quoi il détruit la cellule). Le matériel génétique viral se réplique dans l'ADN hôte (pendant la division de la cellule hôte — stade IV).
Il détruit une cellule hôte. Il détruit de nombreuses cellules hôtes car, après avoir incorporé son matériel génétique, le virus est transmis à chaque progéniture/descendance de la cellule hôte initiale.

Articles Similaires

Voici une étude comparative d'une cellule végétale et d'une cellule animale, afin de mieux comprendre les similitudes ainsi que les différences entre celles-ci&hellip

L'amibe est l'une des créatures les plus simples qui existent depuis le début de la vie sur Terre. En raison de son existence préhistorique, l'étude du cycle de vie d'une amibe est importante,&hellip

Le carbone est probablement l'élément le plus vital sur la planète Terre. Sa vitalité est réaffirmée par le cycle du carbone. Cet article de BiologyWise présente son diagramme et une explication complète qui


Voir la vidéo: Viruksen toiminta (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Odwolf

    A mon avis, c'est la grosse erreur.

  2. Cort

    Vous n'êtes pas correcte. Envoyez-moi un courriel à PM, nous parlerons.

  3. Maldue

    Magnifique phrase et c'est dûment

  4. Meztilar

    la bonne question



Écrire un message