Ključna razlika med virulentnimi in zmernimi fagi je v tem, da virulentni fagi ubijajo bakterije med vsakim infekcijskim ciklom, saj se razmnožujejo le prek litičnega cikla, medtem ko zmerni fagi ne uničijo bakterij takoj po okužbi, saj se razmnožujejo tako z litično kot lizogeno ciklov.
Fagi ali bakteriofagi so virusi, ki okužijo bakterije. Virusi se razmnožujejo preko dveh mehanizmov, kot sta litični cikel in lizogeni cikel. Glede na mehanizme okužbe in uničenja gostiteljske bakterije obstajata dve glavni vrsti fagov: virulentni fagi in zmerni fagi. Virulentni fagi se razmnožujejo preko litičnega cikla. Zmerni fagi se razmnožujejo prek liznih in lizogenih ciklov. Virulentni fagi kažejo generalizirano transdukcijo in so sposobni ubiti gostiteljsko bakterijo po vsakem ciklu okužbe. Zmerni virusi kažejo posebno transdukcijo in ne ubijejo gostiteljske bakterije takoj po okužbi. Lahko integrirajo virusno DNK v bakterijski kromosom in ostanejo v fazi profaga več bakterijskih generacij, ne da bi ubili bakterijo.
Kaj je virulentni fag?
Virulentni bakteriofag je bakteriofag, ki uniči gostiteljsko bakterijo z lizo. Vedno so podvržene litičnemu življenjskemu ciklu, ki povzroči smrt gostiteljske bakterije po vsakem ciklu okužbe. Okužba bakterije z virulentnim bakteriofagom in prenos bakterijske DNK na drugo bakterijo med drugo okužbo je znana kot generalizirana transdukcija. Zato lahko generalizirano transdukcijo opredelimo kot prenos bakterijske DNA z ene bakterije na drugo bakterijo s strani virulentnega bakteriofaga med litičnim ciklom.
Slika 01: Virulentni fagi – litični cikel
Po okužbi so virulentni fagi sposobni nadzorovati mehanizme bakterijskih celic za replikacijo lastne DNK. Virusi so tudi sposobni razgraditi bakterijski kromosom na majhne koščke in nenadno prekiniti bakterijsko celično steno za sprostitev sestavljenih fagov, kar povzroči celično smrt.
Kaj je zmerni fag?
Zmerni fagi so bakteriofagi, ki pogosto kažejo lizogeni cikel. Te fage je mogoče izbrati med litičnimi in lizogenimi potmi. Zmerni fagi izvajajo specializirano transdukcijo. Ko zmerni fagi okužijo bakterije, lahko integrirajo virusno DNA v bakterijske kromosome in ostanejo v fazi profaga več bakterijskih generacij. Zato zmerni fagi ne lizirajo bakterijskih celic takoj po okužbi. Med podvajanjem bakterijskega genoma se virusna DNK podvoji in vstopi v nove bakterijske celice ter preživi.
Slika 02: Zmerni fagi – lizogeni cikel
Zmerni fagi ostanejo mirujoči do indukcije. Ko profage inducirajo določeni dejavniki, se virusna DNA odcepi od bakterijskega kromosoma. Včasih se med tem odstopom fragmenti bakterijskih kromosomov odcepijo in ostanejo pritrjeni na DNK profaga. Zaradi indukcije fagi kasneje opravijo litični cikel. Virusni genom se razmnožuje s pritrjeno bakterijsko DNK in pakira v nove kapside ter tvori nove fage. Novi fagi sprostijo bakterijsko celico z lizo.
Kakšne so podobnosti med virulentnim in zmernim fagom?
- Virulentni in zmerni fagi sta dve vrsti bakteriofagov.
- Okužijo bakterije in se razmnožujejo z uporabo mehanizmov razmnoževanja bakterij.
Kakšna je razlika med virulentnim in zmernim fagom?
Virulentni fagi so bakteriofagi, ki se razmnožujejo le skozi litični cikel. Medtem so zmerni fagi bakteriofagi, ki se razmnožujejo skozi litične in lizogenske cikle. Torej, to je ključna razlika med virulentnim in zmernim fagom. Poleg tega virulentni fagi ne morejo integrirati virusnega genoma v bakterijski kromosom, medtem ko zmerni fagi lahko integrirajo virusni genom v bakterijski kromosom.
Poleg tega je druga razlika med virulentnimi in zmernimi fagi ta, da virulentni fagi lizirajo bakterijsko celico, medtem ko zmerni fagi ne lizirajo bakterijskih celic. Tudi virulentni fagi kažejo generalizirano transdukcijo, medtem ko zmerni fagi kažejo specializirano transdukcijo.
Spodnja infografika povzema razlike med virulentnim in zmernim fagom.
Povzetek – Virulenten proti zmernemu fagu
Obstajata dve vrsti bakteriofagov: virulentni in zmerni. Fagi kažejo dve vrsti replikacije: litično ali lizogeno replikacijo. Virulentni fagi so podvrženi le litičnemu ciklu, medtem ko lahko zmerni fagi izbirajo med litičnim in lizogenim ciklom. Med litičnim ciklom virulentni virusi ne integrirajo nukleinskih kislin faga v gostiteljev genom. Neposredno po razmnoževanju in sestavljanju virulentni virusi lizirajo bakterijske celice in izstopijo. Med lizogenim ciklom virusi zmernega podnebja integrirajo nukleinsko kislino bakteriofaga v gostiteljev genom, vendar bakterija ne lizira. To torej povzema razliko med virulentnim in zmernim fagom.
