원성 사이클 또한 원성이라고는, 주로 세균 감염 것과 일부 바이러스의 재생 처리의 단계이다. 이주기에서 바이러스는 숙주 박테리아의 게놈에 핵산을 삽입합니다.
이주기는 용해주기와 함께 바이러스의 두 가지 주요 복제 메커니즘을 형성합니다. 박테리오파지가 용해주기 동안 DNA를 박테리아 게놈에 삽입하면 프로 파지가됩니다.
즐라. Wikimedia Commons를 통해 Alejandro Porto의 스페인어 버전
이 번식에 감염된 박테리아는 계속해서 살고 번식합니다. 박테리아 번식이 발생하면 프로 파지의 복제품도 획득됩니다. 이로 인해 각 딸 박테리아 세포도 프로 파지에 의해 감염됩니다.
감염된 박테리아의 번식, 따라서 숙주 번식은 바이러스 발생없이 몇 세대 동안 계속 될 수 있습니다.
때로는 자발적으로 또는 환경 스트레스 조건에서 바이러스의 DNA가 박테리아와 분리됩니다. 박테리아 게놈의 분리가 발생하면 바이러스가 용해주기를 시작합니다.
바이러스의이 번식 단계는 박테리아 세포의 파열 (용해)을 유발하여 바이러스의 새로운 사본을 방출합니다. 진핵 세포는 또한 용해성 바이러스의 공격을 받기 쉽습니다. 그러나 진핵 세포의 게놈에 바이러스 DNA가 어떻게 삽입되는지는 아직 알려지지 않았습니다.
박테리아에 게놈을 주입하는 박테리오파지 바이러스. 출처 : Thomas Splettstoesser. (Alejandro Porto에 의해 스페인어로 번역됨), Wikimedia Commons를 통해.
박테리오파지
박테리아 만 감염시키는 바이러스를 박테리오파지라고합니다. 파지라고도합니다. 이 유형의 바이러스의 크기는 매우 다양하며 크기 범위는 대략 20 ~ 200nm입니다.
박테리오파지는 어디에나 있으며 박테리아가 발견되는 거의 모든 환경에서 자랄 수 있습니다. 예를 들어, 바다에 서식하는 박테리아의 3/4 미만이 파지에 감염된 것으로 추정됩니다.
바이러스 감염주기
바이러스 감염은 파지 흡착으로 시작됩니다. 파지 흡착은 두 단계로 발생합니다. 가역성으로 알려진 첫 번째 바이러스는 바이러스와 잠재적 숙주 사이의 상호 작용이 약합니다.
환경 조건의 변화로 인해 상호 작용이 중단 될 수 있습니다. 비가 역적 상호 작용에서는 상호 작용의 중단을 방지하는 특정 수용체가 관련됩니다.
바이러스의 DNA는 비가 역적 상호 작용이 발생할 때만 박테리아 내부로 들어갈 수 있습니다. 그 후 파지의 유형에 따라 다양한 생식주기를 수행 할 수 있습니다.
이미 설명 된 용해 및 용해주기 외에도 두 가지 다른 생식주기, 즉 연속 발생주기와 유사 용해주기가 있습니다.
용균주기
이 단계에서 박테리아 내 바이러스 복제가 빠르게 발생합니다. 결국 박테리아는 세포벽의 용해를 거치고 새로운 바이러스가 환경으로 방출됩니다.
새로 방출 된 각 파지는 새로운 박테리아를 공격 할 수 있습니다. 이 과정을 연속적으로 반복하면 감염이 기하 급수적으로 증가 할 수 있습니다. 용해주기에 참여하는 박테리오파지를 악성 파지라고합니다.
용균주기
이주기에서는 용해주기 에서처럼 숙주 세포의 용해가 발생하지 않습니다. 흡착 및 침투 단계 후, 파지 DNA와 박테리아 세포의 통합 단계가 계속되어 프로 파지가됩니다.
파지 복제는 세균 번식과 동시에 발생합니다. 박테리아 게놈에 통합 된 프로 파지는 딸 박테리아에 의해 유전됩니다. 바이러스는 여러 박테리아 세대 동안 나타나지 않고 계속 될 수 있습니다.
이 과정은 박테리아 수에 비해 박테리오파지 수가 많을 때 일반적입니다. lysogenic주기를 수행하는 바이러스는 독성이 없으며 온대라고합니다.
결국 번식은 박테리아 게놈에서 분리되어 용해성 파지로 변형 될 수 있습니다. 후자는 박테리아 용해 및 새로운 박테리아의 감염으로 이어지는 암석 형성주기에 들어갑니다.
Lytic 및 Lysogenic Cycle. 가져와 편집 : Suly12, Wikimedia Commons
지속적인 개발주기
일부 박테리오파지는 박테리아 내부에서 수많은 복제를 수행합니다. 이 경우 lysogenic주기 동안 발생하는 것과 달리 박테리아 용해를 일으키지 않습니다.
새로 복제 된 바이러스는 파열을 일으키지 않고 세포막의 특정 위치에서 박테리아에서 방출됩니다. 이주기를 지속적인 개발이라고합니다.
유사 용해주기
때로는 세균이 정상적으로 성장하고 번식하기 위해 배지에있는 영양소의 가용성이 부족합니다. 이러한 경우, 사용 가능한 세포 에너지는 파지가 용해 또는 용해를 생성하기에 충분하지 않다고 믿어집니다.
이로 인해 바이러스는 유사 용균주기에 들어갑니다. 그러나이주기는 아직 알려지지 않았습니다.
용해성 전환
결국, 프로 파지와 박테리아 사이의 상호 작용의 산물로서 전자는 박테리아의 표현형 변화의 출현을 유도 할 수 있습니다.
이것은 주로 숙주 박테리아가 바이러스의 정상적인주기의 일부가 아닐 때 발생합니다. 이 현상을 용해성 전환이라고합니다.
프로 파지의 DNA에 의해 박테리아에서 유도 된 변화는 숙주의 생물학적 성공을 증가시킵니다. 박테리아의 생물학적 능력과 생존 성공률을 높이면 바이러스도 혜택을받습니다.
두 참가자 모두에게 이러한 유형의 유익한 관계는 공생의 유형으로 분류 될 수 있습니다. 그러나 바이러스는 살아있는 존재로 간주되지 않는다는 것을 기억해야합니다.
lysogenically 형질 전환 된 박테리아가 얻는 주요 이점은 다른 박테리오파지의 공격에 대한 보호입니다. Lysogenic 전환은 또한 숙주에서 박테리아의 병원성을 증가시킬 수 있습니다.
비병원성 박테리아조차도 용해성 전환에 의해 병원성이 될 수 있습니다. 게놈의 이러한 변화는 영구적이며 유전 가능합니다.
식 요법
파지 요법은 병원성 박테리아의 확산을 방지하기위한 제어 메커니즘으로 파지를 적용하는 요법입니다. 이 세균 제어 방법은 1919 년에 처음으로 사용되었습니다.
그 당시 이질로 고통받는 환자를 치료하는 데 사용되어 완전히 유리한 결과를 얻었습니다. 파지 요법은 지난 세기 초에 성공적으로 사용되었습니다.
페니실린과 다른 항생제의 발견으로 파지 요법은 서유럽과 미국 대륙에서 사실상 포기되었습니다.
무차별적인 항생제 사용으로 항생제에 다중 내성을 가진 박테리아 균주가 나타났습니다. 이 박테리아는 더 빈번하고 내성이 강해지고 있습니다.
이 때문에 오염 및 세균 감염을 제어하기위한 파지 요법의 개발에 서구 세계에서 새로운 관심이 있습니다.
파지 요법의 장점
1) 파지의 성장은 기하 급수적으로 발생하여 시간이 지남에 따라 작용이 증가하고 반대로 항생제는 분자의 대사 파괴로 인해 시간이 지남에 따라 효과를 잃습니다.
2) 파지는 돌연변이를 겪을 수있는 능력을 가지고있어 박테리아가 공격에 대해 발전 할 수있는 저항성과 싸울 수 있습니다. 반면 항생제는 항상 동일한 활성 원리를 가지고 있기 때문에 박테리아가 이러한 활성 원리에 대한 내성을 갖게되면 항생제는 쓸모가 없습니다.
3) 파지 요법은 환자에게 해로울 수있는 부작용이 없습니다.
4) 새로운 파지 균주의 개발은 새로운 항생제의 발견 및 개발보다 훨씬 빠르고 저렴한 절차입니다.
5) 항생제는 병원성 박테리아뿐만 아니라 잠재적으로 유익한 박테리아에도 영향을 미칩니다. 반면 파지는 특정 종일 수 있으므로 다른 미생물에 영향을주지 않고 감염을 담당하는 박테리아에 대한 치료를 제한 할 수 있습니다.
6) 항생제는 모든 박테리아를 죽이는 것이 아니므로 생존 한 박테리아는 항생제에 대한 내성을 부여하는 유전 정보를 자손에게 전달하여 내성 균주를 만들 수 있습니다. Lysogenetic 박테리오파지는 감염된 박테리아를 죽여 저항성 박테리아 균주의 발생 가능성을 줄입니다.
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