Kluczowa różnica między zjadliwymi i umiarkowanymi fagami polega na tym, że zjadliwe fagi zabijają bakterie podczas każdego cyklu infekcji, ponieważ replikują się tylko w cyklu litycznym, podczas gdy fagi umiarkowane nie zabijają bakterii bezpośrednio po zakażeniu, ponieważ replikują się przy użyciu zarówno litycznej, jak i lizogennej cykle.
Fagi lub bakteriofagi to wirusy, które infekują bakterie. Wirusy rozmnażają się poprzez dwa mechanizmy, cykl lityczny i cykl lizogenny. Istnieją dwa główne typy fagów oparte na mechanizmach infekcji i zabijania bakterii gospodarza: fagi wirulentne i fagi umiarkowane. Zjadliwe fagi replikują się w cyklu litycznym. Fagi umiarkowane replikują się zarówno w cyklach litycznych, jak i lizogennych. Zjadliwe fagi wykazują uogólnioną transdukcję i są zdolne do zabijania bakterii gospodarza po każdym cyklu infekcji. Wirusy umiarkowane wykazują wyspecjalizowaną transdukcję i nie zabijają bakterii żywiciela bezpośrednio po zakażeniu. Są w stanie zintegrować wirusowe DNA z chromosomem bakteryjnym i pozostać na etapie profagowania przez kilka pokoleń bakterii bez zabijania bakterii.
Co to jest zjadliwy fag?
Zjadliwy bakteriofag to bakteriofag, który zabija bakterię gospodarza poprzez lizę. Zawsze przechodzą lityczny cykl życia, powodując śmierć bakterii gospodarza po każdym cyklu infekcji. Zakażenie bakterii przez zjadliwego bakteriofaga i przeniesienie bakteryjnego DNA do innej bakterii podczas drugiej infekcji jest znane jako transdukcja uogólniona. Stąd uogólnioną transdukcję można zdefiniować jako przeniesienie bakteryjnego DNA z jednej bakterii do innej przez zjadliwego bakteriofaga podczas cyklu litycznego.
Rysunek 01: Zjadliwe fagi – cykl lityczny
Po infekcji, zjadliwe fagi są w stanie kontrolować mechanizmy komórek bakteryjnych w celu replikacji własnego DNA. Wirusy są również zdolne do degradacji bakteryjnego chromosomu na małe kawałki i nagłego przerwania ściany komórkowej bakterii w celu uwolnienia zmontowanych fagów, powodując śmierć komórki.
Co to jest fag umiarkowany?
Umiarkowane fagi to bakteriofagi, które często wykazują cykl lizogenny. Fagi te można wybierać między szlakami litycznymi i lizogennymi. Fagi umiarkowane dokonują wyspecjalizowanej transdukcji. Gdy fagi o umiarkowanym nasileniu infekują bakterie, są w stanie zintegrować wirusowy DNA z chromosomami bakteryjnymi i pozostawać na etapie profagowania przez kilka pokoleń bakterii. Dlatego fagi o umiarkowanym klimacie nie powodują lizy komórek bakteryjnych bezpośrednio po zakażeniu. Podczas replikacji genomu bakteryjnego, wirusowy DNA podlega replikacji i wchodzi do nowych komórek bakteryjnych i przeżywa.
Rysunek 02: Fagi umiarkowane – cykl lizogeniczny
Umiarkowane fagi pozostają uśpione aż do indukcji. Kiedy profagi są indukowane przez określone czynniki, wirusowe DNA odrywa się od chromosomu bakteryjnego. Czasami podczas tego oderwania fragmenty chromosomów bakteryjnych odrywają się i pozostają przyłączone do DNA profagu. W wyniku indukcji fagi przechodzą następnie cykl lityczny. Genom wirusa replikuje się z dołączonym bakteryjnym DNA i pakuje wewnątrz nowych kapsydów i tworzy nowe fagi. Nowe fagi uwalniają komórkę bakteryjną przez lizę.
Jakie są podobieństwa między zjadliwym a umiarkowanym bakteriofagiem?
- Zjadliwe i umiarkowane fagi to dwa rodzaje bakteriofagów.
- Zarażają bakterie i replikują się przy użyciu mechanizmów replikacji bakterii.
Jaka jest różnica między zjadliwym a umiarkowanym fagiem?
Zjadliwe fagi to bakteriofagi, które replikują się tylko w cyklu litycznym. Tymczasem fagi umiarkowane są bakteriofagami, które replikują się zarówno w cyklach litycznych, jak i lizogennych. To jest więc kluczowa różnica między zjadliwym a umiarkowanym fagiem. Co więcej, zjadliwe fagi nie mogą zintegrować genomu wirusowego z chromosomem bakteryjnym, podczas gdy fagi umiarkowane mogą zintegrować genom wirusowy z chromosomem bakteryjnym.
Ponadto, kolejna różnica między zjadliwymi i umiarkowanymi fagami polega na tym, że zjadliwe fagi dokonują lizy komórki bakteryjnej, podczas gdy fagi o umiarkowanym klimacie nie dokonują lizy komórek bakteryjnych. Ponadto zjadliwe fagi wykazują transdukcję uogólnioną, podczas gdy fagi umiarkowane wykazują transdukcję wyspecjalizowaną.
Poniższa infografika podsumowuje różnice między zjadliwymi i umiarkowanymi fagami.
Podsumowanie – Zjadliwy vs umiarkowany fag
Istnieją dwa rodzaje bakteriofagów: zjadliwe i umiarkowane. Fagi wykazują dwa typy replikacji: replikację lityczną lub lizogenną. Zjadliwe fagi przechodzą tylko cykl lityczny, podczas gdy fagi umiarkowane mogą wybierać między cyklem litycznym i lizogennym. Podczas cyklu litycznego zjadliwe wirusy nie integrują kwasów nukleinowych faga z genomem gospodarza. Bezpośrednio po replikacji i montażu zjadliwe wirusy dokonują lizy komórek bakteryjnych i wydostają się na zewnątrz. Podczas cyklu lizogenicznego wirusy o umiarkowanym klimacie integrują kwas nukleinowy bakteriofaga z genomem gospodarza, ale bakteria nie ulega lizie. W ten sposób podsumowuje różnicę między zjadliwym i umiarkowanym fagiem.
