ما هي الدورة اللايسوجينية؟ - مادة الاحياء - 2026

تعتبر الدورة اللايسوجينية ، التي تسمى أيضًا lysogeny ، مرحلة في عملية تكاثر بعض الفيروسات ، خاصة تلك التي تصيب البكتيريا. في هذه الدورة ، يُدخل الفيروس حمضه النووي في جينوم البكتيريا المضيفة.

تشكل هذه الدورة ، جنبًا إلى جنب مع الدورة اللايتية ، آليتي النسخ المتماثل الرئيسيتين للفيروسات. عندما تقوم العاثية ، خلال الدورة اللايسوجينية ، بإدخال الحمض النووي الخاص بها في الجينوم البكتيري ، فإنها تصبح نفاذة.

زليرا. النسخة الإسبانية من أليخاندرو بورتو ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تستمر البكتيريا المصابة بهذه النبوة في العيش والتكاثر. عندما يحدث التكاثر البكتيري ، يتم أيضًا الحصول على نسخة طبق الأصل من النبوة. ينتج عن هذا إصابة كل خلية بكتيرية بنت بالعدوى أيضًا.

يمكن أن يستمر تكاثر البكتيريا المصابة ، وبالتالي تكاثر العائل ، لعدة أجيال دون حدوث أي مظهر من مظاهر الفيروس.

في بعض الأحيان ، بشكل عفوي ، أو في ظل ظروف الإجهاد البيئي ، ينفصل الحمض النووي للفيروس عن الفيروس البكتيري. عندما يحدث انفصال الجينوم البكتيري ، يبدأ الفيروس دورة التحلل.

ستؤدي هذه المرحلة التناسلية للفيروس إلى تمزق الخلية البكتيرية (تحلل) مما يسمح بإطلاق نسخ جديدة من الفيروس. الخلايا حقيقية النواة معرضة أيضًا للهجوم من قبل الفيروسات اللايسوجينية. ومع ذلك ، لم يُعرف بعد كيف يحدث إدخال الحمض النووي الفيروسي في جينوم الخلية حقيقية النواة.

يقوم فيروس البكتيريا بحقن الجينوم الخاص به في البكتيريا. مأخوذة وتحرير من: Thomas Splettstoesser. (ترجمه اليخاندرو بورتو إلى الإسبانية) ، عبر ويكيميديا ​​كومنز.

العاثية

تسمى الفيروسات التي تصيب البكتيريا فقط بالعاثيات. تُعرف أيضًا باسم العاثيات. حجم هذا النوع من الفيروسات متغير تمامًا ، مع نطاق حجم يمكن أن يتراوح بين 20 و 200 نانومتر تقريبًا.

العاثيات منتشرة في كل مكان ، ويمكن أن تنمو عمليًا في أي بيئة توجد بها البكتيريا. وقد قدر ، على سبيل المثال ، أن أقل بقليل من ثلاثة أرباع البكتيريا التي تعيش في البحر مصابة بالعاقمات.

دورة العدوى الفيروسية

تبدأ العدوى الفيروسية بامتصاص البكتيريا. يحدث امتصاص العاثية على مرحلتين. في الحالة الأولى ، والمعروفة باسم قابل للعكس ، يكون التفاعل بين الفيروس ومضيفه المحتمل ضعيفًا.

أي تغيير في الظروف البيئية يمكن أن يتسبب في وقف هذا التفاعل. من ناحية أخرى ، في التفاعل الذي لا رجعة فيه ، تشارك مستقبلات محددة تمنع انقطاع التفاعل.

يمكن للحمض النووي للفيروس أن يدخل داخل البكتيريا فقط عندما يحدث تفاعل لا رجعة فيه. بعد ذلك ، واعتمادًا على نوع الملتهمة ، يمكن أن تقوم هذه الدورات التناسلية المختلفة.

بالإضافة إلى الدورات اللايتوجينية واللايسوجينية ، الموصوفة بالفعل ، هناك دورتان تناسليتان أخريان ، دورة التطوير المستمر ودورة التولد الكاذب.

دورة تحليلية

خلال هذه المرحلة ، يحدث تكاثر الفيروس داخل البكتيريا بسرعة. في النهاية ، ستخضع البكتيريا لتحلل جدارها الخلوي وسيتم إطلاق الفيروسات الجديدة في البيئة.

يمكن لكل من هذه العاثيات التي تم إطلاقها حديثًا مهاجمة بكتيريا جديدة. يسمح التكرار المتتالي لهذه العملية للعدوى بالنمو بشكل كبير. تسمى العاثيات التي تشارك في دورة التحلل العاثيات الخبيثة.

دورة ليسوجينيك

في هذه الدورة ، لا يحدث تحلل الخلية المضيفة ، كما يحدث في الدورة اللايتية. بعد مرحلتي الامتزاز والاختراق ، تستمر مرحلة تكامل الحمض النووي للعاثية مع الخلية البكتيرية ، لتصبح نفاذة.

سيحدث تكرار العاثيات في وقت واحد مع التكاثر البكتيري. سوف ترث البكتيريا الوليدة الجرثومة المدمجة في الجينوم البكتيري. يمكن أن يستمر الفيروس دون إظهار نفسه لعدة أجيال بكتيرية.

هذه العملية شائعة عندما يكون عدد العاثيات مرتفعًا مقارنة بعدد البكتيريا. الفيروسات التي تقوم بالدورة اللايسوجينية ليست ضراوة وتسمى معتدلة.

في النهاية ، يمكن فصل العاثيات من الجينوم البكتيري وتحويلها إلى عاثيات حلل. يدخل الأخير في الدورة الصخرية التي تؤدي إلى التحلل البكتيري وإصابة بكتيريا جديدة.

دورة Lytic و Lysogenic. مأخوذة وتحرير من: Suly12، from Wikimedia Commons

دورة التطوير المستمر

تقوم بعض العاثيات بمضاعفات عديدة داخل البكتيريا. في هذه الحالة ، على عكس ما يحدث أثناء الدورة اللايسوجينية ، فإنه لا يسبب تحلل بكتيري.

يتم إطلاق الفيروسات المتكاثرة حديثًا من البكتيريا عن طريق أماكن محددة على غشاء الخلية ، دون التسبب في تمزقها. تسمى هذه الدورة بالتطوير المستمر.

دورة التولد الكاذب

في بعض الأحيان يكون توافر العناصر الغذائية في الوسط ضعيفًا حتى تنمو البكتيريا وتتكاثر بشكل طبيعي. في هذه الحالات ، يُعتقد أن الطاقة الخلوية المتاحة ليست كافية للعاثيات لإنتاج التحلل أو التحلل.

وبسبب هذا ، تدخل الفيروسات بعد ذلك في دورة التولد الكاذب. ومع ذلك ، لا تزال هذه الدورة غير معروفة.

التحويل اللايسوجيني

في نهاية المطاف ، كنتيجة للتفاعل بين البكتريا والبكتيريا ، يمكن أن تحفز الأولى ظهور تغييرات في النمط الظاهري للبكتيريا.

يحدث هذا بشكل أساسي عندما لا تكون البكتيريا المضيفة جزءًا من الدورة الطبيعية للفيروس. هذه الظاهرة تسمى التحويل اللايسوجيني.

تزيد التغييرات التي تحدثها البكتيريا بواسطة الحمض النووي الخاص بالبروفاج من النجاح البيولوجي للمضيف. من خلال زيادة القدرة البيولوجية ونجاح بقاء البكتيريا ، يستفيد الفيروس أيضًا.

يمكن تصنيف هذا النوع من العلاقات المفيدة لكلا المشاركين كنوع من التعايش. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن الفيروسات لا تعتبر كائنات حية.

الفائدة الرئيسية التي تحصل عليها البكتيريا المحولة ليسوجينيا هي حمايتها من هجوم العاثيات الأخرى. يمكن أن يؤدي التحويل اللايسوجيني أيضًا إلى زيادة إمراضية البكتيريا في مضيفيهم.

حتى البكتيريا غير المسببة للأمراض يمكن أن تصبح ممرضة عن طريق التحويل اللايسوجيني. هذا التغيير في الجينوم دائم وقابل للتوريث.

العلاج بالبلع

العلاج بالعاثيات هو علاج يتكون من تطبيق العاثيات كآلية تحكم لمنع انتشار البكتيريا المسببة للأمراض. تم استخدام منهجية المكافحة البكتيرية هذه لأول مرة في عام 1919.

في تلك المناسبة ، تم استخدامه لعلاج مريض يعاني من الزحار ، والحصول على نتيجة إيجابية تمامًا. تم استخدام العلاج بالعاثيات بنجاح خلال بداية القرن الماضي.

مع اكتشاف البنسلين ، بالإضافة إلى مضادات حيوية أخرى ، تم التخلي عن العلاج بالعاثيات عمليًا في أوروبا الغربية والقارة الأمريكية.

سمح الاستخدام العشوائي للمضادات الحيوية بظهور سلالات بكتيرية متعددة المقاومة للمضادات الحيوية. أصبحت هذه البكتيريا أكثر تكرارا وأكثر مقاومة.

لهذا السبب ، هناك اهتمام جديد في العالم الغربي بتطوير علاج العاثيات للسيطرة على التلوث والالتهابات البكتيرية.

مزايا العلاج بالعاثيات

1) يحدث نمو العاثيات بشكل كبير ، مما يزيد من تأثيرها بمرور الوقت ، والمضادات الحيوية ، على العكس من ذلك ، تفقد تأثيرها بمرور الوقت بسبب التدمير الأيضي للجزيء.

2) لدى العاثيات القدرة على الخضوع للطفرات ، وهذا يسمح لها بمكافحة المقاومة التي يمكن أن تطورها البكتيريا لهجومها. من ناحية أخرى ، تتمتع المضادات الحيوية دائمًا بنفس المبدأ النشط ، لذلك عندما تطور البكتيريا مقاومة لمثل هذه المكونات النشطة ، فإن المضادات الحيوية تكون عديمة الفائدة

3) ليس للعلاج بالعاثيات آثار جانبية قد تكون ضارة للمرضى.

4) يعد تطوير سلالة جديدة من البكتيريا إجراءً أسرع وأرخص بكثير من اكتشاف وتطوير مضاد حيوي جديد.

5) لا تؤثر المضادات الحيوية على البكتيريا المسببة للأمراض فحسب ، بل تؤثر أيضًا على البكتيريا المفيدة الأخرى. من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون العاثيات خاصة بالأنواع ، لذا فإن العلاج ضد البكتيريا المسؤولة عن العدوى يمكن أن يكون محدودًا ، دون التأثير على الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

6) المضادات الحيوية لا تقتل جميع البكتيريا ، لذلك يمكن للبكتيريا الباقية أن تنقل المعلومات الجينية التي تمنح المقاومة للمضاد الحيوي إلى نسلها ، وبالتالي تخلق سلالات مقاومة. تقتل العاثيات غير الجينية البكتيريا التي تصيبها ، مما يقلل من إمكانية تطور سلالات بكتيرية مقاومة.

المراجع

1. L.- م. فورتييه ، أو.سيكولوفيتش (2013). أهمية العقاقير في تطور وضراوة مسببات الأمراض البكتيرية. خبث.
2. إي كوتر ، دي دي فوس ، جي جفاساليا ، ز.الافيدز ، إل.جوجوخيا ، إس كوهل ، إس تي أبيدون (2010). العلاج بالعاثيات في الممارسة السريرية: علاج الالتهابات البشرية. التكنولوجيا الحيوية الصيدلانية الحالية.
3. دورة ليسوجينيك. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
4. ر.ميلر ، إم داي (2008). مساهمة اللايسوجين ، والتكوين الكاذب ، والجوع في بيئة العاثيات. في: ستيفن تي أبيدون (محررون) بيئة البكتيريا: النمو السكاني والتطور وتأثير الفيروسات البكتيرية. مطبعة الجامعة ، كامبريدج.
5. C. Prada-Peñaranda، AV Holguín-Moreno، AF González-Barrios، MJ Vives-Flórez (2015). العلاج بالعاثيات ، بديل للسيطرة على الالتهابات البكتيرية. الآفاق في كولومبيا. يونيفيرسيتاس ساينتيروم.
6. سكورنيك ، إي ستراوخ (2006). العلاج بالعاثيات: حقائق وخيال. المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة الطبية.