Qual é o ciclo lisogênico?

O ciclo lisogênico é uma etapa do ciclo de replicação dos vírus em que o material genético viral é incorporado ao genoma do hospedeiro e permanece inativo por um período de tempo. Durante a fase lisogênica, o vírus não causa sintomas ou reprodução ativa, mas pode ser ativado posteriormente, dando início à fase lítica, na qual novas partículas virais são produzidas e liberadas para infectar outras células. Este ciclo é comum em muitos tipos de vírus e desempenha um papel importante na persistência e disseminação das infecções virais.

Explicação do processo de replicação do DNA viral durante o ciclo lisogênico.

No ciclo lisogênico, o DNA viral é inserido no genoma da célula hospedeira, onde permanece inativo por um período de tempo. Durante a replicação do DNA viral nesse ciclo, o primeiro passo é a transcrição do DNA viral pelo sistema de transcrição da célula hospedeira. Este processo é catalisado por enzimas específicas que reconhecem e se ligam ao DNA viral, iniciando a síntese de moléculas de RNA mensageiro.

Em seguida, o RNA mensageiro é traduzido em proteínas virais pelas ribossomas da célula hospedeira. Estas proteínas virais são essenciais para a replicação do DNA viral e para a montagem de novas partículas virais. Durante a replicação do DNA viral, a polimerase viral sintetiza novas cadeias de DNA complementares ao DNA viral original, formando assim novos genomas virais.

Por fim, as novas partículas virais são montadas e liberadas da célula hospedeira, prontas para infectar outras células. É importante ressaltar que durante o ciclo lisogênico, o DNA viral permanece integrado ao genoma da célula hospedeira e não há produção imediata de novas partículas virais, diferentemente do ciclo lítico.

Diferenças entre ciclo lítico e lisogênico na multiplicação de vírus explicadas de forma simples.

O ciclo lítico e o ciclo lisogênico são dois processos diferentes que os vírus usam para se reproduzir. No ciclo lítico, o vírus invade a célula hospedeira, se replica rapidamente e destrói a célula no final do processo. Já no ciclo lisogênico, o vírus incorpora seu material genético ao DNA da célula hospedeira e se replica juntamente com ela sem destruí-la imediatamente.

No ciclo lítico, o vírus se replica rapidamente, produzindo muitas cópias de si mesmo e causando a morte da célula hospedeira. No ciclo lisogênico, o vírus permanece inativo por um período de tempo, sem causar danos à célula hospedeira. No entanto, em determinadas condições, o vírus pode entrar no ciclo lítico e destruir a célula.

Uma das principais diferenças entre os dois ciclos é o momento em que o vírus causa danos à célula hospedeira. No ciclo lítico, a célula é destruída rapidamente, enquanto no ciclo lisogênico, a célula pode permanecer saudável por um longo período de tempo antes de ser destruída.

Em resumo, o ciclo lítico é caracterizado pela replicação rápida do vírus e destruição da célula hospedeira, enquanto o ciclo lisogênico envolve a incorporação do material genético viral ao DNA da célula hospedeira e a replicação conjunta sem destruição imediata.

Etapas do ciclo lítico: processo de infecção e replicação do vírus bacteriófago.

O ciclo lítico é o processo pelo qual um vírus bacteriófago infecta uma célula hospedeira, replica seu material genético e produz novos vírus que eventualmente destroem a célula hospedeira. Esse ciclo é composto por várias etapas bem definidas.

A primeira etapa do ciclo lítico é a adsorção, na qual o vírus se liga à superfície da célula hospedeira. Em seguida, ocorre a penetração, durante a qual o vírus injeta seu material genético na célula hospedeira. Uma vez dentro da célula, o material genético viral assume o controle das funções celulares e inicia a replicação.

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A replicação envolve a produção de novos componentes virais, como proteínas e ácidos nucleicos. Esses componentes são então montados para formar novos vírus. Por fim, ocorre a lise celular, na qual os novos vírus são liberados e a célula hospedeira é destruída para liberar os vírus recém-formados, que podem infectar outras células.

O ciclo lítico é um processo rápido e eficiente para a replicação viral e pode causar danos significativos ao hospedeiro. No entanto, existe outra forma de ciclo viral chamada ciclo lisogênico, que é caracterizado pela integração do material genético viral ao genoma da célula hospedeira.

Entenda o ciclo de vida dos vírus: como ocorre e quais são as etapas.

O ciclo de vida dos vírus é composto por duas fases principais: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. No ciclo lítico, o vírus invade uma célula hospedeira e utiliza seus mecanismos para se replicar e produzir novos vírus. Após a replicação, a célula hospedeira é destruída e os novos vírus são liberados para infectar outras células.

Já no ciclo lisogênico, o vírus entra na célula hospedeira, mas ao invés de se replicar imediatamente, ele integra o seu material genético ao genoma da célula. Nesse estado de latência, o vírus permanece inativo e não causa danos à célula hospedeira. Eventualmente, sob certas condições, o vírus pode ser ativado e entrar no ciclo lítico, iniciando o processo de replicação e destruição da célula hospedeira.

É importante destacar que o ciclo lisogênico permite aos vírus permanecerem em um estado latente, evitando a detecção pelo sistema imunológico do hospedeiro. Isso torna mais difícil o combate aos vírus durante esse período de latência, o que pode levar a infecções crônicas e recorrentes.

Em resumo, o ciclo de vida dos vírus pode ocorrer tanto de forma lítica, onde a célula hospedeira é destruída para liberar os novos vírus, quanto de forma lisogênica, onde o vírus permanece em estado latente dentro da célula hospedeira até ser ativado. Essas duas fases são essenciais para a sobrevivência e replicação dos vírus, garantindo a sua disseminação e perpetuação no ambiente.

Qual é o ciclo lisogênico?

O ciclo lisogênico , também chamado de lisogenia, é um estágio no processo de reprodução de alguns vírus, principalmente aqueles que infectam bactérias. Nesse ciclo, o vírus insere seu ácido nucleico no genoma da bactéria hospedeira.

Esse ciclo forma, juntamente com o ciclo lítico, os dois principais mecanismos de replicação do vírus. Quando o bacteriófago, durante o ciclo lisogênico, insere seu DNA no genoma bacteriano, torna-se um profago.

Qual é o ciclo lisogênico? 1

Zlir’a. Versão em espanhol do Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

As bactérias infectadas com este profago continuam a viver e a se reproduzir. Quando a reprodução bacteriana ocorre, também é obtida uma réplica do profago. Isso resulta em cada célula bacteriana filha também sendo infectada pelo profago.

A reprodução de bactérias infectadas e, portanto, seu profago hospedeiro, pode continuar por várias gerações sem a manifestação do vírus.

Ocasionalmente, espontaneamente ou sob condições de estresse ambiental, o DNA do vírus se separa da bactéria. Quando ocorre a separação do genoma bacteriano, o vírus inicia o ciclo lítico.

Esse estágio reprodutivo do vírus causará a ruptura da célula bacteriana (lise), permitindo a liberação de novas amostras do vírus. As células eucarióticas também são suscetíveis de serem atacadas por vírus lisogênicos. No entanto, ainda não se sabe como ocorre a inserção do DNA viral no genoma da célula eucariótica.

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Vírus bacteriófago injetando seu genoma em uma bactéria. Tomado e editado de: Thomas Splettstoesser. (Traduzido para o espanhol por Alejandro Porto) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.
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Bacteriófago

Os vírus que infectam apenas bactérias são chamados bacteriófagos. Eles também são conhecidos como fagos. O tamanho desse tipo de vírus é bastante variável, com uma faixa de tamanho que pode estar entre aproximadamente 20 e 200 nm.

Os bacteriófagos são onipresentes, podendo se desenvolver em praticamente qualquer ambiente em que as bactérias são encontradas. Estima-se, por exemplo, que pouco menos de três quartos das bactérias que habitam o mar estão infectadas por fagos.

Ciclo de infecção viral

A infecção viral começa com a adsorção do fago. A adsorção do fago ocorre em duas etapas. No primeiro, conhecido como reversível, a interação entre o vírus e seu potencial hospedeiro é fraca.

Qualquer mudança nas condições ambientais pode causar a interrupção dessa interação. Na interação irreversível, estão envolvidos receptores específicos que impedem a interrupção da interação.

O DNA do vírus pode penetrar na bactéria somente quando ocorre interação irreversível. Posteriormente, e dependendo do tipo de fago, eles podem executar vários ciclos reprodutivos.

Além dos ciclos líticos e lisogênicos, já descritos, existem outros dois ciclos reprodutivos, o de desenvolvimento contínuo e o pseudolisogênico.

Ciclo litico

Durante esse estágio, a replicação do vírus dentro da bactéria ocorre rapidamente. No final, as bactérias sofrerão uma lise de sua parede celular e os novos vírus serão liberados no ambiente.

Cada um desses fagos recém-liberados pode atacar uma nova bactéria. A repetição sucessiva desse processo permite que a infecção cresça exponencialmente. Os bacteriófagos que participam do ciclo lítico são chamados fagos virulentos.

Ciclo lisogênico

Nesse ciclo, a lise da célula hospedeira não ocorre, como se ocorresse no ciclo lítico. Após os estágios de adsorção e penetração, o estágio de integração do DNA do fago no da célula bacteriana continua, tornando-se profago.

A replicação do fago ocorrerá simultaneamente com a reprodução bacteriana. O profago integrado no genoma bacteriano será herdado pela bactéria filha. O vírus pode continuar sem se manifestar por várias gerações bacterianas.

Esse processo é frequente quando o número de bacteriófagos é alto comparado ao número de bactérias. Os vírus que realizam o ciclo lisogênico não são virulentos e são chamados temperados.

Eventualmente, os profagos podem se separar do genoma bacteriano e se tornar fagos líticos. Estes últimos entram no ciclo litogênico que leva à lise bacteriana e à infecção de novas bactérias.

Qual é o ciclo lisogênico? 3

Ciclo lítico e lisogênico. Retirado e editado de: Suly12 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ ) ou CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], do Wikimedia Commons

Ciclo de Desenvolvimento Contínuo

Alguns bacteriófagos realizam inúmeras repetições dentro da bactéria. Nesse caso, ao contrário do que acontece durante o ciclo lisogênico, não causa lise bacteriana.

Os vírus recém-replicados são liberados das bactérias por locais específicos na membrana celular, sem causar a ruptura. Esse ciclo é chamado de desenvolvimento contínuo.

Ciclo pseudoliogênico

Às vezes, a disponibilidade de nutrientes no ambiente é baixa para as bactérias crescerem e se reproduzirem normalmente. Nestes casos, acredita-se que a energia celular disponível não seja suficiente para que os fagos produzam lisogenia ou lise.

Por esse motivo, os vírus entram em um ciclo pseudoliogênico. Esse ciclo, no entanto, ainda é pouco conhecido.

Conversão Lisogênica

Eventualmente, como resultado da interação entre o profago e as bactérias, o primeiro pode induzir o aparecimento de alterações no fenótipo das bactérias.

Isso ocorre principalmente quando a bactéria hospedeira não faz parte do ciclo normal do vírus. Esse fenômeno é chamado de conversão lisogênica.

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As alterações induzidas na bactéria pelo DNA do profago aumentam o sucesso biológico do hospedeiro. Ao aumentar a capacidade biológica e o sucesso na sobrevivência das bactérias, o vírus também se beneficia.

Esse tipo de relacionamento benéfico para ambos os participantes pode ser classificado como um tipo de simbiose. No entanto, é preciso lembrar que os vírus não são considerados seres vivos.

O principal benefício que a bactéria transformada lisogenicamente obtém é sua proteção contra o ataque de outros bacteriófagos. A conversão lisogênica também pode aumentar a patogenicidade da bactéria em seus hospedeiros.

Mesmo uma bactéria não patogênica pode se tornar patogênica por conversão lisogênica. Essa mudança no genoma é permanente e herdável.

Fagoterapia

A fagoterapia é uma terapia que envolve a aplicação de fagos como mecanismo de controle para impedir a disseminação de bactérias patogênicas. Essa metodologia de controle bacteriano foi usada pela primeira vez em 1919.

Naquela ocasião, foi utilizado para tratar um paciente com disenteria, obtendo um resultado completamente favorável. A fagoterapia foi usada com sucesso durante o início do século passado.

Com a descoberta da penicilina, bem como de outras substâncias antibióticas, a fagoterapia foi praticamente abandonada na Europa Ocidental e nas Américas.

O uso indiscriminado de antibióticos permitiu o surgimento de cepas bacterianas multirresistentes aos antibióticos. Essas bactérias estão se tornando mais frequentes e mais resistentes.

Por esse motivo, existe um novo interesse no mundo ocidental no desenvolvimento da fagoterapia para o controle da contaminação e infecções bacterianas.

Vantagens da fagoterapia

1) O crescimento de fagos ocorre exponencialmente, aumentando sua ação ao longo do tempo; os antibióticos, ao contrário, perdem seus efeitos ao longo do tempo devido à destruição metabólica da molécula.

2) Os fagos têm a capacidade de sofrer mutações, o que lhes permite combater a resistência que as bactérias podem desenvolver ao seu ataque. Em contraste, os antibióticos sempre têm o mesmo ingrediente ativo; portanto, quando as bactérias desenvolvem resistência a esses ingredientes ativos, os antibióticos são inúteis.

3) A fagoterapia não apresenta efeitos colaterais que possam ser prejudiciais aos pacientes.

4) O desenvolvimento de uma nova cepa de fagos é um procedimento muito mais rápido e mais barato do que a descoberta e o desenvolvimento de um novo antibiótico.

5) Antibióticos não afetam apenas bactérias patogênicas, mas também outras potencialmente benéficas. Os fagos, por outro lado, podem ser específicos da espécie, limitando o tratamento contra as bactérias responsáveis ​​pela infecção, sem afetar outros microorganismos.

6) Os antibióticos não matam todas as bactérias; portanto, as bactérias sobreviventes podem transmitir informações genéticas que conferem resistência aos antibióticos aos seus filhos, criando cepas resistentes. Os bacteriófagos lisogenéticos matam as bactérias que infectam, diminuindo a possibilidade de desenvolver cepas bacterianas resistentes.

Referências

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