Den lysogene cyklus: Viral dormans, integration og reaktivering

Den lysogene cyklus er en viral replikations-strategi, hvor det virale genom integreres i værts-kromosomet og forbliver dormant, ofte for generationer, i modsætning til den lytiske cyklus, hvor umiddelbar replikation fører til værts-celle-lyse. Denne dualitet studeres bedst i bakteriofager (virusser, der inficerer bakterier), men har paralleller i dyr-virusser (f.eks. herpesvirusser, retrovirusser).

Trin-for-trin: Den lysogene cyklus

1. Infektion: Fagen hæfter til specifikke værts-receptorer og injicerer sin nukleinsyre (DNA eller RNA) i cytoplasma.
2. Integration: Et viral integrase-enzym medierer site-specifik rekombination, indsætter det virale genom (nu en profag) i værts-kromosomet. I nogle fager (f.eks. P1) eksisterer profagen som et plasmidd.
3. Lysogeni (Dormans): Profagen replikeres passivt med værts-DNA under celle-division. Virale gener er i stor stiltihedsat af et repressor-protein (f.eks. lambda cI-repressor). Værten vinder immunitet mod superinfektion af samme fage-type.
4. Induktion: Miljømæssige stressorer – UV-stråling, DNA-skadende kemikalier (mitomycin C), sult, eller værts SOS-respons – udløser proteolytisk knækkelse af repressoren, derepresserer virale gener.
5. Replikation: Viral replikase (eller værts-maskineri) kopierer det virale genom.
6. Samling: Strukturelle proteiner self-assembler til kapsider; genommer pakkes.
7. Frigivelse: Virale lysiner degraderer peptidoglykan-cellevæggen, lyser cellen og frigiver afkom-virioner (typisk 50–200 pr. celle).

Klassiske eksempler

• Bakteriofage λ (lambda): Integrerer ved attB sted i E. coli; model for gen-regulation.
• Bakteriofage Mu: Integrerer tilfældigt; også et transposon ("mutator fage").
• Herpes simplex virus (HSV): Etablerer latens i sensoriske nevroner (ikke integration); reaktiverer for at forårsage læser.
• HIV: Integrerer som provirus via integrase; latens i CD4+ T-celler.

Biologisk betydning

• Horisontal gen-overførsel: Profager kan bære virulens-faktorer (f.eks. difteri-toxin, kolera-toxin, Shiga-toxin).
• Evolutions-driver: Lysogeni former bakterielle genommer og økologi.
• Terapeutisk mål: Induktions-mekanismer informerer fage-terapi og antivirale strategier.