O ciclo lisogênico, Também chamada de lisogenia, é uma etapa do processo de reprodução de alguns vírus, principalmente daqueles que infectam bactérias. Nesse ciclo, o vírus insere seu ácido nucléico no genoma da bactéria hospedeira..
Este ciclo forma, juntamente com o ciclo lítico, os dois principais mecanismos de replicação dos vírus. Quando o bacteriófago, durante o ciclo lisogênico, insere seu DNA no genoma bacteriano, ele se torna um profago.
As bactérias infectadas com este profago continuam a viver e se reproduzir. Quando ocorre a reprodução bacteriana, uma réplica do profago também é obtida. Isso faz com que cada célula bacteriana filha também seja infectada pelo profago..
A reprodução da bactéria infectada e, portanto, de seu profago hospedeiro, pode continuar por várias gerações sem que ocorra uma manifestação do vírus..
Às vezes, espontaneamente ou em condições de estresse ambiental, o DNA do vírus se separa do bacteriano. Quando ocorre a separação do genoma bacteriano, o vírus inicia o ciclo lítico.
Esta fase reprodutiva do vírus causará a ruptura da célula bacteriana (lise) permitindo a liberação de novas cópias do vírus. As células eucarióticas também são suscetíveis a serem atacadas por vírus lisogênicos. No entanto, ainda não se sabe como ocorre a inserção do DNA viral no genoma da célula eucariótica..
Índice do artigo
Os vírus que infectam apenas bactérias são chamados de bacteriófagos. Eles também são conhecidos como fagos. O tamanho desse tipo de vírus é bastante variável, podendo variar entre 20 e 200 nm aproximadamente..
Os bacteriófagos são onipresentes, podendo crescer em praticamente qualquer ambiente onde as bactérias são encontradas. Estima-se, por exemplo, que pouco menos de três quartos das bactérias que habitam o mar estão infectadas por fagos.
A infecção viral começa com a adsorção de fagos. A adsorção de fago ocorre em dois estágios. No primeiro, conhecido como reversível, a interação entre o vírus e seu potencial hospedeiro é fraca..
Qualquer mudança nas condições ambientais pode causar a cessação dessa interação. Já na interação irreversível, estão envolvidos receptores específicos que impedem a interrupção da interação..
O DNA do vírus pode entrar no interior da bactéria apenas quando ocorre a interação irreversível. Posteriormente, e dependendo do tipo de fago, estes podem realizar vários ciclos reprodutivos.
Além dos ciclos lítico e lisogênico, já descritos, existem dois outros ciclos reprodutivos, o ciclo de desenvolvimento contínuo e o ciclo pseudolisogênico..
Durante esta fase, a replicação do vírus dentro da bactéria ocorre rapidamente. No final, a bactéria sofrerá uma lise de sua parede celular e os novos vírus serão liberados no meio 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 de fagos virulentos.
Nesse ciclo, a lise da célula hospedeira não ocorre, como ocorre no ciclo lítico. Após as etapas de adsorção e penetração, continua a etapa de integração do DNA do fago ao da célula bacteriana, para se tornar um profago..
A replicação do fago ocorrerá simultaneamente com a reprodução bacteriana. O profago integrado ao genoma bacteriano será herdado pela bactéria filha. O vírus pode continuar sem se manifestar por várias gerações de bactérias.
Esse processo é comum quando o número de bacteriófagos é alto em comparação com o número de bactérias. Os vírus que realizam o ciclo lisogênico não são virulentos e são chamados de temperados.
Eventualmente, os profagos podem ser separados do genoma bacteriano e transformados em fagos líticos. Este último entra no ciclo litogênico que leva à lise bacteriana e à infecção de novas bactérias..
Alguns bacteriófagos realizam numerosas replicações dentro das bactérias. Nesse caso, ao contrário do que ocorre durante o ciclo lisogênico, não causa lise bacteriana..
Os vírus recém-replicados são liberados das bactérias por locais específicos na membrana celular, sem causar sua decomposição. Este ciclo é chamado de desenvolvimento contínuo.
Às vezes, a disponibilidade de nutrientes no meio é insuficiente para que as bactérias cresçam e se reproduzam normalmente. Nestes casos, acredita-se que a energia celular disponível não é suficiente para os fagos produzirem lisogenia ou lise..
Por causa disso, os vírus entram em um ciclo pseudolisogênico. Esse ciclo, porém, ainda é pouco conhecido.
Eventualmente, como resultado da interação entre o profago e a bactéria, o primeiro pode induzir o aparecimento de alterações no fenótipo da bactéria..
Isso ocorre principalmente quando a bactéria hospedeira não faz parte do ciclo normal do vírus. Este fenômeno é chamado de conversão lisogênica.
As mudanças induzidas na bactéria pelo DNA do profago aumentam o sucesso biológico do hospedeiro. Ao aumentar a capacidade biológica e o sucesso de sobrevivência da bactéria, o vírus também se beneficia.
Esse tipo de relação benéfica para ambos os participantes pode ser classificado como um tipo de simbiose. No entanto, deve-se lembrar que os vírus não são considerados seres vivos.
O principal benefício obtido pelas bactérias transformadas lisogenicamente é a proteção contra o ataque de outros bacteriófagos. A conversão lisogênica também pode aumentar a patogenicidade das bactérias em seus hospedeiros..
Mesmo uma bactéria não patogênica pode se tornar patogênica por conversão lisogênica. Esta mudança no genoma é permanente e hereditária.
A terapia fágica é uma terapia que consiste na aplicação de fagos como mecanismo de controle para prevenir a disseminação de bactérias patogênicas. Esta metodologia de controle bacteriano foi usada pela primeira vez em 1919.
Na ocasião foi utilizado para tratar um paciente portador de disenteria, obtendo um resultado totalmente favorável. A terapia fágica foi usada com sucesso durante o início do século passado.
Com a descoberta da penicilina, assim como de outras substâncias antibióticas, a fagoterapia foi praticamente abandonada na Europa Ocidental e no continente americano..
O uso indiscriminado de antibióticos, permitiu o surgimento de cepas bacterianas multirresistentes aos antibióticos. Essas bactérias estão se tornando mais frequentes e resistentes.
Por causa disso, há um novo interesse no mundo ocidental no desenvolvimento de fagoterapia para o controle de contaminação e infecções bacterianas..
1) O crescimento dos fagos ocorre de forma exponencial, aumentando sua ação ao longo do tempo, os antibióticos, ao contrário, perdem seu efeito com o 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. Por outro lado, os antibióticos sempre têm o mesmo princípio ativo, portanto, quando as bactérias desenvolvem resistência a esses princípios ativos, os antibióticos são inúteis
3) A terapia fágica não tem efeitos colaterais que podem ser prejudiciais aos pacientes.
4) O desenvolvimento de uma nova cepa de fago é um procedimento muito mais rápido e barato do que a descoberta e o desenvolvimento de um novo antibiótico.
5) Os antibióticos não afetam apenas as bactérias patogênicas, mas também outras potencialmente benéficas. Por outro lado, os fagos podem ser espécies específicas, por isso o tratamento contra a bactéria responsável pela infecção pode ser limitado, sem afetar outros microrganismos..
6) Os antibióticos não matam todas as bactérias, portanto, as bactérias sobreviventes podem transmitir aos seus descendentes a informação genética que confere resistência ao antibiótico, criando, assim, cepas resistentes. Os bacteriófagos lisogenéticos matam as bactérias que infectam, reduzindo a possibilidade de desenvolvimento de cepas bacterianas resistentes.
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