2 cycles de multiplication des bactériophages: cycle lytique et cycle lysogénique

Les deux principaux cycles de multiplication des bactériophages sont les suivants: 1. Cycle lytique 2. Cycle lysogène!

L'action de la plupart des gènes viraux est de permettre aux virus d'infecter leurs cellules hôtes respectives, de se multiplier en utilisant les mécanismes de l'hôte tels que les enzymes et les ribosomes, puis en provoquant la lyse des cellules.

Après la lyse des cellules hôtes, de nombreux virus se libèrent, ce qui peut infecter de nouvelles cellules hôtes afin de répéter le cycle lytique. Parfois, les virus peuvent s’intégrer au chromosome de l’hôte et se répliquer pour former le cycle lysogène. Prenons des exemples de cycles lytique et lysogerique.

La multiplication des bactériophages a été étudiée dans les phages T-pairs d'E. Coli par des ouvriers éminents tels que Delbruck, Luria et Lwoff. Lwoff a suggéré trois virions de bactériophages - virion extracellulaire. Phage et Prophage végétatif. Les particules de virus complètes avant l’infection sont des virions extracellulaires. Les deux autres étapes sont intracellulaires et ne se présentent que sous la forme d’acides nucléiques. S'il est libre d'avoir une réplication autonome, il s'agit d'un phage végétatif. Il peut être inséré avec l'ADN bactérien et se répliquer avec, alors c'est un prophage. Les phages ayant la capacité de devenir des prophages sont appelés «phages tempérés» et ceux qui n'ont pas cette propriété sont appelés «phages virulents». La multiplication dans ces deux types peut être étudiée séparément dans le cycle lytique (pour les phages virulents) et le cycle lysogène (pour les phages tempérés).

1. cycle lytique:

Le processus de multiplication d'un phage virulent s'appelle le cycle de lyse car la cellule bactérienne de l'hôte est lysée à la fin.

Ce processus est divisé en étapes suivantes:

(a) Adsorption (Fig. 6.57):

C'est l'attachement d'une particule virale à la cellule bactérienne hôte spécifique. La fixation se fait au niveau des sites récepteurs spécifiques présents sur la paroi de la cellule hôte. Les phages T-pairs (T2, T4, etc.) se fixent à l'aide des fibres de leur queue aux sites récepteurs de l'hôte.

b) Pénétration (Fig. 6.57):

La phase suivante est l’injection d’acide nucléique du virion dans la cellule hôte. La paroi de la cellule hôte nucléopeptidique est hydrolysée par le lysozyme présent à la pointe de la queue en formant un trou, à travers lequel l'acide nucléique viral est injecté dans la cellule hôte via un tube de queue. Cela se produit lorsque les fibres de la queue, après la fixation, se plient et mettent la plaque de base en contact.
avec la paroi cellulaire bactérienne.

La gaine de queue se contracte et le tube central (aiguille) est poussé à travers le trou dans le mur. Tout ce processus est un processus actif et se déroule aux frais de l'ATP. Les couches de protéines restant à l'extérieur, attachées à la paroi cellulaire de l'hôte, sont appelées «fantômes».

Fig. 6.56. Conversion de l'état lysogène à l'état virulent chez les bactéries infectées par le phage.

c) L'étape de l'éclipse:

Cette étape montre l'activité de l'ADN viral suivante à l'intérieur de la cellule hôte,

i) immunité contre la poursuite de l'infection par des phages du même type par la production d'une enzyme spécifique appelée "répresseurs"

(ii) suppression de toute activité cellulaire de l'hôte

(iii) synthèse de nouvelles enzymes par l'ADN de phage en utilisant le pool d'acides aminés de la cellule hôte. Celles-ci sont appelées protéines précoces

(iv) Ces enzymes sont utilisées pour boucher le trou dans la paroi cellulaire, pour détruire l’ADN de l’hôte.

(v) les molécules d'ADN fraîches synthétisent ensuite un nouveau type de protéines appelées protéines tardives, appelées protéines d'enveloppe virales et lysozymes virales.

Les protéines d'enveloppe forment des monomères qui sont ensuite assemblés en capside et autres composants viraux.

d) maturation:

C'est l'assemblage de divers composants en virions matures ou complets. La tête et les queues sont d'abord assemblées séparément, puis les deux sont attachées pour former des centaines de nouvelles particules de phage.

Le laps de temps qui s'écoule entre l'injection d'acide nucléique viral et la première apparition d'une nouvelle descendance sur phage est la période d'éclipse, qui est d'environ 12 minutes dans les phages T2. Le temps total écoulé entre l'introduction d'acide nucléique et la rupture de la paroi cellulaire de l'hôte est appelé période latente. Il faut environ 18 minutes pour les phages T ₂ .

e) Lyse et libération de nouveaux virions:

La paroi cellulaire éclate à la fin de la période de latence et les virions sont libérés. Ce phénomène s'appelle la lyse. Le nombre de virions produits par cellule hôte est spécifique et est appelé taille de rafale. En règle générale, il est compris entre 200 et 300. Les principales étapes du cycle lytique sont illustrées à la figure 6.57.

2. Cycle lysogène:

Il est montré par le phage -X (lambda) qui infecte également la bactérie E. coli. Structurellement, il a une tête hexagonale qui contient de l’ADN circulaire double brin et une queue creuse cylindrique.

Cependant, il manque des fibres de la queue. L'ADN injecté peut opter pour le cycle lytique déjà discuté ou peut subir un cycle lysogène. Dans ce cas, l'ADN se lie à l'ADN bactérien, devient inactif et s'appelle prophage ou provirus. Ici, le phage ne prend pas en charge la machine de l'hôte, mais se réplique avec l'hôte. En d'autres termes, l'ADN de phage ne se répliquerait que lorsque le chromosome bactérien se répliquerait et resterait là sous forme de symbiote plutôt que de parasite. Les bactéries infectées sont appelées lysogènes, ce qui signifie que les cellules bactériennes sont à l'origine de la lyse. Une protéine répressive produite par le prophage maintient les autres gènes du phage dans une étape réprimée. Lorsque les bactéries lysogènes sont exposées à des conditions environnementales modifiées telles que les rayons UV ou les rayons X ou des produits chimiques actifs tels que la moutarde à l'azote ou le peroxyde organique, l'inhibition de la protéine répresseur se produit, entraînant la formation de gènes lytiques. Le prophage devient lytique et subit un cycle lytique. Comme E. coli porteur du prophage a la capacité d'être lysé, on parle de cellule à lysogénine. L’ADN du phage actif au cours du cycle lytique s’appelle phage vege ou phage tempéré. La lysogénie est l’ensemble du processus d’apparition de l’ADN du phage sous forme de prophage et de phage tempéré entraînant la lyse de la cellule hôte.