溶菌循环和溶原循环的区别
介绍
病毒复制有两个循环。病毒复制循环是病毒在宿主细胞内复制的两个循环。一个是溶菌循环,另一个是溶原循环。通过这种病毒复制方式繁殖的病毒是细菌病毒或噬菌体。通过溶菌循环分裂的噬菌体被称为烈性噬菌体,而通过溶原循环分裂的噬菌体被称为温和噬菌体。在溶菌循环中,病毒的 DNA 位于细菌细胞内,但它以游离分子的形式存在,然后与宿主 DNA 分离复制。在溶原循环期间,病毒 DNA 基因组整合到宿主 DNA 中。这是这两个循环之间最重要的区别。其余的则利用宿主机制进行复制和繁殖。
溶菌循环
溶菌循环之所以如此命名,是因为它以溶解过程命名,即病毒感染细胞、复制并在细胞膜内爆裂的过程。病毒细胞将病毒 DNA 释放到宿主基因组内,然后在其中复制和繁殖,进一步感染更多细胞。
溶菌循环的机制和作用 -
溶菌循环,也称为病毒复制循环,有六个阶段 -
- 吸附
- 侵入
- 转录
- 生物合成
- 成熟
- 裂解
吸附和侵入 - 在此阶段,病毒通过其质膜将其核酸注入宿主细胞。病毒通过附着在宿主细胞中存在的受体上来转移此核酸。结合受各种因素的影响,如 pH 值和离子。然后,将 DNA 或 RNA 注射到细胞内,该细胞被感染。
转录和生物合成 - 病毒进一步尝试控制宿主的机制,然后利用它来复制更多的自身。DNA 病毒导致转录形成 mRNA,而 RNA 病毒,反转录酶则将 RNA 转录成 DNA。病毒 DNA 劫持宿主的机制并开始自我复制。
生物合成分三个步骤进行 -
早期阶段 - RNA 聚合酶有助于改变宿主 RNA 的转录,以便它可以转录其遗传物质。
中期阶段 - 核酸(DNA 或 RNA)在宿主细胞内生物合成,并由反转录酶等酶进一步复制。
后期阶段 - 蛋白质随后由核酸翻译形成。
突变和裂解 - 病毒基因组感染后仅半小时,就会产生大约 250 个新的病毒体或其复制品。在获得大量病毒颗粒后,病毒蛋白通过爆裂细胞壁将其溶解,即称为裂解。这导致新的病毒颗粒释放到其他细胞或其他器官,在那里它们可以进一步感染许多细胞,因为溶菌循环仍在继续。在任何宿主中引起裂解的噬菌体被称为烈性噬菌体。
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溶原循环
溶原循环是病毒复制的另一个循环,病毒通过该循环在宿主细胞内复制。溶原性是指病毒核物质整合到宿主基因组中。
溶原循环中涉及的步骤 -
步骤 1 - 病毒试图通过将其病毒 DNA 注射到宿主细胞的细胞质中来感染宿主。这也可以通过细胞壁之间的一些可渗透空间来完成。
步骤 2 - 然后,宿主蛋白检查此病毒 DNA,在噬菌体的情况下,由细菌蛋白检查。这些与负责细菌 DNA 复制的蛋白相同。
步骤 3 - 病毒 DNA 利用宿主机制进一步复制和繁殖。在溶原循环的情况下,只有在宿主 DNA 复制时才会进行 DNA 复制。
步骤 4 - 后来,病毒 DNA 进入溶菌循环并产生大量 DNA 和衣壳。
步骤 5 - 这些衣壳出来,并感染更多细菌,再次开始溶原循环。
溶原循环的作用 - 溶原循环的目的是让细胞在其宿主内复制和繁殖,而不会杀死它。病毒基因组以前噬菌体的形式存在,并且其病毒复制被阻遏物阻止。
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溶菌循环和溶原循环的相似之处
溶菌循环和溶原循环都是涉及病毒复制的机制。它们都感染其宿主以劫持其机制,然后在其中复制。
这两个循环只能在任何宿主的细胞内发生。
这两个循环都可以在短短几个小时内在宿主体内产生数千个副本。
它们都以宿主细胞上存在的受体的帮助下启动。
溶菌循环和溶原循环的区别
溶菌循环 | 溶原循环 |
---|---|
这是一种导致宿主细胞裂解的病毒复制类型。 | 这是一种病毒复制机制,其中病毒 DNA 与宿主整合。 |
它没有前噬菌体阶段。 | 它有前噬菌体阶段。 |
病毒 DNA 复制和宿主的 DNA 复制彼此独立。 | 两种 DNA 复制同时发生。 |
生产力更高。 | 生产力较低。 |
宿主细胞发生裂解并被裂解。 | 宿主细胞没有裂解。 |
不能遵循溶原循环。 | 可以遵循溶菌循环 |
结论
溶菌循环和溶原循环是噬菌体等病毒发生的两种病毒复制循环。这两个循环都通过一些可渗透的空间或通过细胞膜将它们的核酸注入宿主细胞来感染宿主细胞。然后病毒的病毒基因组在其中复制,然后随后影响其他细胞。尽管这两个循环的作用是在宿主体内复制和繁殖病毒细胞的数量,但它们之间也存在一些差异。在溶菌循环中,细胞会发生裂解,但在溶原循环中不会。在溶菌循环期间,病毒 DNA 在细菌细胞内独立于宿主 DNA 复制。但在溶原循环中,病毒 DNA 基因组位于宿主 DNA 中。
常见问题
Q1. 什么触发了溶菌循环?
答。各种自然和环境因素,例如暴露于有毒化学物质或饥饿,也可能是前噬菌体进入溶菌循环的原因。
Q2. 什么触发了溶原循环?
答。如果含有前噬菌体的细菌接触到诸如低营养条件、紫外线或丝裂霉素 C 等化学物质等因素,前噬菌体可能会自发地从宿主基因组中提取出来并进入溶原循环。
Q3. 溶菌循环会立即发生吗?
答。病毒 DNA 的传播是通过原核生物繁殖实现的,溶菌循环是立即发生的,导致许多病毒副本以快速的速度被创建,然后破坏这些细胞。
Q4. 溶菌循环和溶原循环哪个更快?
答。溶菌循环比溶原循环快得多。
Q5. 溶菌循环的优点是什么?
答。在溶菌循环中,病毒能够快速复制并可以感染许多宿主细胞。但是,宿主会立即被杀死,从而阻止病毒基因组到达宿主细胞的下一代。