Vad är den lysogena cykeln? Så fungerar virusreplikation i vilofas

Den lysogena cykeln är en form av virusreplikation där virusets arvsmassa (genom) integreras i värdcellens kromosom och förblir vilande under en längre tid. Detta skiljer sig från den lytiska cykeln, där virusets genom replikeras snabbt och till slut förstör värdcellen helt.

I den lysogena cykeln fungerar viruset som ett s.k. profag – dess genetiska material kopieras tyst tillsammans med värdcellens DNA varje gång cellen delar sig, utan att nya viruspartiklar produceras. Först när cellen utsätts för stress kan cykeln övergå i det lytiska förloppet.

Stegen i den lysogena cykeln

1. Infektion: Viruset fäster vid värdcellen och injicerar sitt genetiska material i cellen.
2. Integration: Virusets genom integreras i värdcellens kromosom. Denna process förmedlas av ett viralt enzym som kallas integras.
3. Lysogeni: Virusets genom förblir vilande (dolt) under en tid. Under denna fas replikeras inga nya viruspartiklar (virioner) och cellen visar inga tecken på infektion.
4. Induktion: En yttre händelse utlöser aktivering av den lytiska cykeln. Vanliga utlösande faktorer är UV-strålning, kemiska ämnen eller annan stress som skadar cellens DNA.
5. Replikation: Virusets genom börjar nu replikeras snabbt, en process som drivs av virala enzymer.
6. Sammanbyggnad (assembly): Nya virioner monteras ihop – virusets genetiska material packas in i nybildade kapsider (proteinskal).
7. Frigörelse: De färdiga virionerna släpps ut ur värdcellen genom celllys (celldöd). Detta förmedlas av viral lysozymaktivitet som spränger cellväggen eller cellmembranet.

Betydelse och exempel

Den lysogena cykeln gör det möjligt för virus att överleva länge i en population av celler utan att omedelbart döda sina värdar. Ett känt exempel är bakteriofager, dvs. virus som infekterar bakterier – bland annat lambdafag (λ-fag) och Mu-fag. Även mänskliga virus, såsom herpesvirus och HIV, kan etablera liknande vilande (latent) stadier i värddjurets celler.

Dessutom kan den lysogena integrationen bidra till så kallad lysgen konversion, där bakterien får nya egenskaper av virusgenerna – exempelvis förmågan att bilda toxiner hos vissa sjukdomsframkallande bakterier.