A lítikus ciklus vagy lítikus fertőzés ( eng. Lytic cycle a bakteriofágok életciklusának egy fajtája , amelyben a baktériumsejt fertőzése után nem sokkal a vírus önmagát szaporítja , majd elpusztítja a gazdasejtet. A lítikus ciklus során a fág genomiális DNS - e (vagy RNS -e) bejut a gazdasejtbe, ahol megtörténik a vírus gének transzkripciója és genetikai anyagának replikációja , emellett kapszidfehérjék és más vírusfehérjék szintetizálódnak, beleértve azokat is, amelyek részei. az érett virionból . A végén sejtlízis megy végbe , ahonnan az újonnan képződött vírusrészecskék távoznak [1] .
A lítikus ciklustól eltérően a lizogén ciklus során a fág beilleszti genomját a bakteriális genomba, és minden sejtosztódáskor megduplázódik (a vírus életciklusának ezt a szakaszát nevezik profágnak ), vagyis nem pusztítja el azonnal a gazdasejtet. Sok fág át tud váltani a lítikus ciklusról a lizogén ciklusra és fordítva [1] .
A lítikus fág fertőző ciklusa felosztható egy korai periódusra (a vírusgenom sejtbe lépésétől a replikációig tartó események) és egy késői periódusra (a replikáció kezdete után a sejt líziséig és a fágrészecskék felszabadulásáig) . 2] .
A korai fázisban olyan enzimek aktív szintézise zajlik , amelyek részt vesznek a vírusgenom replikációjában. Ezek az enzimek közé tartoznak a nukleotid polimerázok , a rekombinációs enzimek és bizonyos esetekben a fág DNS-t módosító enzimek. A fág RNS vagy DNS aktív replikációja következtében a fággenom számos kópiája halmozódik fel a fertőzött baktériumsejt citoplazmájában , amelyek rekombinációba lépnek egymással [2] .
A késői fázisban fehérjék szintetizálódnak, amelyek később a fágrészecskék részévé válnak. A komplex kapszidok összeállításához segédfehérjékre van szükség, amelyeket szintén a fág genom kódol, de nem szerepelnek a virionban. Ezután összeállítják a jövőbeli vírusok fejét és farkát, és ekkor éri el a fággenom replikációja csúcssebességét. Végül a genom másolatai bekerülnek az üres fejekbe, és a farok is csatlakozik. A gazdabaktérium lizálódik, és a fágrészecskék felszabadulnak [3] .
A lítikus ciklus szabályozása kaszkádban történik, vagyis a ciklus egy bizonyos szakaszában képződő fehérjék közvetlenül vagy közvetve befolyásolják a következő szakasz génjeinek expresszióját . Jelölje ki azokat a korai géneket, amelyek a fertőző ciklus legelején expresszálódnak. Nem sok, és az úgynevezett középső gének expressziójának aktiválásával indukálják az átmenetet a ciklus következő szakaszába. Egyes esetekben, amikor a középső gének képződése aktiválódik, a korai gének kikapcsolhatnak vagy tovább expresszálódhatnak. A korai és középső géneknek köszönhetően minden adott a genom replikációjához és a késői gének expressziójához: σ-faktor , replikációs enzimek és egyéb fehérjék. A köztes gének termékei (különösen a σ-faktor) szabályozzák a késői gének expresszióját, amelyek magukban foglalják a virionok kialakulásához és összeállításához szükséges fehérjéket. A lítikus ciklust szabályozó fehérjék vagy elindíthatják új gének expresszióját új promóterekből , vagy megakadályozhatják a gazdasejt RNS-polimerázának leállását. A transzkripciós szakaszban a fág egy új σ-faktor képződését válthatja ki, aminek következtében az RNS-polimeráz új promoterkészletet kezd felismerni, vagy új RNS-polimeráz képződését [4] .
A lítikus ciklus szabályozásában fontos szerepet játszik az antitermináció . A korai vagy középső gének közül a fehérjeszintézis aktiválható – egy anti-terminációs faktor, amely lehetővé teszi az RNS-polimeráz számára, hogy a korai géneken túl is folytassa a transzkripciót. A λ fágban pN-nek jelöljük. A λ fág másik anti-terminátor fehérje, a pQ, amely szintén a korai gének közé tartozik, lehetővé teszi az RNS-polimeráz számára a késői gének transzkripcióját. Érdekes módon ebben az esetben a λ fág DNS-e gyűrűbe záródik, így a késői gének egy folyamatos transzkripciós egységet alkotnak [5] .
A λ fág lítikus és lizogén ciklusa közötti egyensúly két fehérjétől függ: egy represszortól, amely a lizogénhez szükséges, és a Cro fehérjétől, amely nélkül a teljes litikus ciklus nem lehetséges. Ezek a fehérjék korai szakaszban szintetizálódnak mind a lítikus, mind a lizogén ciklus során. Ez a két fehérje verseng egy specifikus operátorhoz való kötődésért [6] . Ha a lizogénre való átálláshoz szükséges cII fehérje olyan mennyiségű represszor termelését tudja serkenteni, hogy ellensúlyozza a Cro-t, akkor a lizogén megőrződik, ellenkező esetben a fág lítikus programra vált [7] .