Phases du cycle lithique et exemple réel

Le cycle lithique c'est l'un des deux cycles de vie alternatifs d'un virus dans une cellule hôte, à travers lequel le virus qui entre dans la cellule prend le mécanisme de sa réplication. Une fois à l'intérieur, l'ADN et les protéines virales sont fabriquées puis lysées (brisées) dans la cellule. Ainsi, les virus nouvellement produits peuvent quitter la cellule hôte maintenant désintégrée et infecter d'autres cellules.

Cette méthode de réplication est en contraste avec le cycle lysogène, au cours de laquelle le virus qui a infecté une cellule est introduite dans l'ADN de l'hôte et, en qualité d'un segment inerte de l'ADN est répliqué uniquement lorsque la cellule se divise.

Le cycle lysogénique ne cause aucun dommage à la cellule hôte, mais constitue un état latent, tandis que le cycle lytique entraîne la destruction de la cellule infectée.

Le cycle lytique est généralement considéré comme la principale méthode de réplication virale, car elle est plus courante. En outre, le cycle lysogène peut conduire à des cycles lytique lorsqu'il y a un événement d'induction telles que l'exposition à la lumière ultraviolette, ce qui rend ce stade dormant entrer dans le cycle lytique.

Grâce à une meilleure compréhension du cycle lytique, les scientifiques peuvent mieux comprendre comment le système immunitaire réagit pour repousser ces virus et comment de nouvelles technologies peuvent être développées pour surmonter les maladies virales.

Afin d'apprendre à interrompre la réplication virale et à lutter ainsi contre les maladies causées par des virus qui affectent l'homme, les animaux et les cultures agricoles, de nombreuses études sont en cours.

Les scientifiques espèrent un jour être capables de comprendre comment arrêter les déclencheurs qui déclenchent le cycle lytique destructeur des virus d’intérêt sanitaire.

Index

• 1 Généralités du cycle lithique
• 2 phases d'un cycle lytique: exemple phage T4
  • 2.1 Fixation / Adhérence à la cellule
  • 2.2 Pénétration / entrée de virus
  • 2.3 Réplication / Synthèse de molécules virales
  • 2.4 Assemblage de particules virales
  • 2.5 Lyse de la cellule infectée
• 3 références

Généralités du cycle lithique

La meilleure façon de comprendre la reproduction virale consiste à étudier les virus qui infectent les bactéries, appelés bactériophages (ou phages). Le cycle lytique et le cycle lysogénique sont les deux processus de reproduction fondamentaux identifiés dans les virus.

Basé sur des études avec des bactériophages, ces cycles ont été décrits. Le cycle lytique implique que le virus pénètre dans une cellule hôte et prend le contrôle des molécules qui répliquent l'ADN de la cellule pour produire de l'ADN viral et des protéines virales. Ce sont les deux classes de molécules qui structurent les phages.

Lorsque la cellule hôte contient de nombreuses particules virales fraîchement produites à l'intérieur, ces particules favorisent la rupture de la paroi cellulaire de l'intérieur.

Grâce à des mécanismes moléculaires spécifiques du phage, certaines enzymes sont capables de rompre les liens qui maintiennent la paroi cellulaire, ce qui facilite la libération de nouveaux virus.

Par exemple, le bactériophage lambda, après avoir infecté une cellule hôte de Escherichia coli, il insère généralement son information génétique dans le chromosome bactérien et reste dans un état de dormance.

Cependant, dans certaines conditions de stress, le virus peut commencer à se multiplier et à prendre la voie lytique. Dans ce cas, plusieurs centaines de phages sont produits, au cours desquels la cellule bactérienne est lysée et la descendance libérée.

Phases d'un cycle lytique: exemple phage T4

Les virus qui se multiplient par le cycle lytique sont appelés virus virulents car ils tuent la cellule. Le phage T4 est l'exemple réel le plus étudié pour expliquer le cycle lithique, qui consiste en cinq étapes.

Fixation / Adhérence à la cellule

Le phage T4 adhère d'abord à une cellule hôte de Escherichia coli. Cette liaison est réalisée par les fibres de queue du virus qui ont des protéines ayant une grande affinité pour la paroi de la cellule hôte.

L'endroit où le virus adhère s'appelle des sites récepteurs, bien qu'il puisse être joint par de simples forces mécaniques.

Pénétration / entrée de virus

Pour infecter une cellule, le virus doit d'abord pénétrer dans la cellule par la membrane plasmique et la paroi cellulaire (le cas échéant). Ensuite, il libère son matériel génétique (ARN ou ADN) dans la cellule.

Dans le cas du phage T4, après liaison à la cellule hôte, une enzyme est libérée, ce qui affaiblit le site de la paroi de la cellule hôte.

Ensuite, le virus injecte son matériel génétique de la même manière qu'une aiguille hypodermique, en appuyant sur la cellule à travers le point faible de la paroi cellulaire.

Réplication / Synthèse de molécules virales

L'acide nucléique du virus utilise la machinerie de la cellule hôte pour produire de grandes quantités de composants viraux, à la fois le matériel génétique et les protéines virales qui constituent les parties structurelles du virus.

Dans le cas des virus à ADN, l'ADN se transforme en molécules d'ARN messager (ARNm) qui sont ensuite utilisées pour diriger les ribosomes de la cellule. L'un des premiers polypeptides viraux (protéines) produits a pour fonction de détruire l'ADN de la cellule infectée.

Dans les rétrovirus (qui injectent un brin d'ARN), une enzyme unique appelée transcriptase inverse transcrit l'ARN viral en ADN, qui est ensuite retranscrit en ARNm.

Dans le cas du phage T4, l'ADN de la bactérie E. coli il est inactivé, puis l'ADN du génome viral prend le contrôle, et l'ADN viral fabrique l'ARN des nucléotides dans la cellule hôte en utilisant les enzymes de la cellule hôte.

Assemblage de particules virales

Après que plusieurs copies des composants viraux (acides nucléiques et protéines) aient été produites, elles se rassemblent pour former des virus entiers.

Dans le cas du phage T4, les protéines codées par l'ADN du phage agissent comme des enzymes qui coopèrent dans la formation des nouveaux phages.

Tout le métabolisme de l'hôte est dirigé vers la production de molécules virales, ce qui entraîne une cellule pleine de nouveaux virus et incapable de reprendre le contrôle.

Lyse de la cellule infectée

Après l'assemblage des nouvelles particules virales, une enzyme est produite qui décompose la paroi cellulaire bactérienne de l'intérieur et permet l'entrée des fluides du milieu extracellulaire.

La cellule se remplit éventuellement de liquide et éclate (lyse), d'où son nom. Les nouveaux virus libérés sont capables d'infecter d'autres cellules et donc de relancer le processus.

Références

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