கிழிப்புச் சுழற்சி மற்றும் உறைப்புச் சுழற்சி (Lytic and Lysogenic Cycles)
ஏன் இது முக்கியம்? HIV ஒரு lysogenic வைரஸ் — இது ஆண்டுகளாக உடலில் மறைந்து இருந்து, பிறகு திடீரென மறுவாழ்வு சுழற்சியில் (lytic) நுழையும். இந்த இரண்டு சுழற்சிகளை புரிந்தால் மட்டுமே வைரஸ் மருந்து வடிவமைப்பை புரிய முடியும்.
Lytic சுழற்சி = கொள்ளையர் → தொற்றி உடனடியாக உடைக்கும்; Lysogenic = உளவாளி → மறைந்து இருந்து ஒரு நாள் தாக்கும்.
- பற்றீரியம் விழுங்கி (bacteriophage) கிழிப்பு (lytic) மற்றும் உறைப்பு (lysogenic) ஆகிய இரு செயன்முறைகளால் பெருக்கமடைவதை விளக்குதல்.
- கிழிப்புச் சுழற்சியின் ஐந்து படிமுறைகளையும் (இணைப்பு, ஊடுருவல், உயிரியல் தொகுப்பு, முதிர்வடைதல், விடுதலை) வரிசையாக விபரித்தல்.
- கிழிப்புச் சுழற்சிக்கும் உறைப்புச் சுழற்சிக்கும் இடையிலான வேறுபாட்டை விருந்து வழங்கி கலத்தின் தலைவிதி அடிப்படையில் ஒப்பிடுதல்.
பற்றீரியம் விழுங்கிகள் (bacteriophages) என்பன பற்றீரியாக்களைத் தொற்றுவதற்குரிய ஒரு பொதுவான வைரஸ் (virus) குழுவாகும். ஒரே ஒரு விருந்து வழங்கி கலத்துள் (host cell) ஒரு வைரஸ் ஆயிரக்கணக்கான ஒத்த வைரஸ்களை உருவாக்கக் கூடியது. ஆகவே வைரஸ்கள் தாவரம், விலங்கு மற்றும் பற்றீரியாவில் கடுமையான தீங்கையும் நோய்களையும் ஏற்படுத்துகின்றன. பற்றீரியம் விழுங்கிகள் கிழிப்புச் சுழற்சி (lytic cycle) அல்லது உறைப்புச் சுழற்சி (lysogenic cycle) எனும் இரு தனித்துவமான செயன்முறைகளால் பெருக்கமடைகின்றன.
1. கிழிப்புச் சுழற்சி (Lytic cycle)
T4 phage electron micrograph
Wikipedia → · CC
ஒரு பற்றீரியம் விழுங்கியின் கிழிப்புச் சுழற்சியில் ஐந்து தனித்துவமான படிமுறைகள் உண்டு — இணைப்பு (attachment), ஊடுருவல் (penetration), உயிரியல் தொகுப்பு (biosynthesis), முதிர்வடைதல் (maturation) மற்றும் விடுதலை (release).
- இணைப்பு (Attachment): முதலாவது படிமுறையாக, வைரஸ் பற்றீரியாக் கலத்திலுள்ள பொருத்தமான வாங்கி மையத்துடன் (receptor site) இணைகிறது.
- ஊடுருவல் (Penetration): இணைதலுக்குப் பிறகு பற்றீரியம் விழுங்கி தனது DNA-ஐ மட்டும் பற்றீரியாக் கலத்தினுள் உட்செலுத்துகிறது. இச்செயன்முறை பற்றீரியாக் கலச்சுவரை உடைக்கும் ஒரு நொதியத்தினால் (enzyme) எளிதாக்கப்படுகிறது.
- உயிரியல் தொகுப்பு (Biosynthesis): அடுத்ததாக, விருந்து வழங்கி கலத்தின் வளங்களைப் பயன்படுத்தி வைரஸ் DNA உம் புரதங்களும் குழியவுருவில் (cytoplasm) தொகுக்கப்படுகின்றன. இந்நிலையில் விருந்து வழங்கி கலத்தின் DNA உடைக்கப்படுதல் தூண்டப்படுகிறது.
- முதிர்வடைதலும் ஒன்று சேர்தலும் (Maturation and assembly): பற்றீரியம் விழுங்கிக்குரிய DNA உம் புரதங்களும் தொகுக்கப்பட்டதும், DNA உம் புரத உறையும் (capsid) ஒன்று சேர்ந்து முழுமையான வைரஸ் துணிக்கைகளை உருவாக்குகின்றன. இது முதிர்வடைதல் எனப்படும்.
- விடுதலை (Release): இறுதியாக, பற்றீரியம் விழுங்கி பற்றீரியாக் கலத்தை வெடித்து உடையத் (lyse) தூண்டுகிறது. புதிதாக உருவான பற்றீரியம் விழுங்கிகள் விருந்து வழங்கி கலத்திலிருந்து விடுதலை செய்யப்படுகின்றன. இவ்வாறு விடுதலையான விழுங்கிகள் அண்மையிலுள்ள கலங்களில் மற்றொரு கிழிப்புச் சுழற்சியைத் தொடங்கலாம்.
2. உறைப்புச் சுழற்சி (Lysogenic cycle)
Lysogenic cycle diagram
Wikipedia → · CC
உறைப்புச் சுழற்சியில், கிழிப்புச் சுழற்சியைப் போல் விருந்து வழங்கி கலம் உடனடியாக உடைக்கப்படுவதில்லை. மாறாக, வைரஸ் DNA விருந்து வழங்கி கலத்தின் DNA-வுள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது (incorporation into host DNA). இவ்வாறு ஒருங்கிணைந்த வைரஸ் DNA, விருந்து வழங்கி கலம் பிரிவடையும்போது அதன் DNA-வுடன் சேர்ந்து பெருக்கமடைகிறது; விருந்து வழங்கி கலம் உடைக்கப்படாமல் உயிர்வாழ்கிறது.
3. இரு சுழற்சிகளின் ஒப்பீடு (Comparison)
T4 bacteriophage structure
Wikipedia → · CC
| பண்பு (Feature) | கிழிப்புச் சுழற்சி (Lytic cycle) | உறைப்புச் சுழற்சி (Lysogenic cycle) |
|---|---|---|
| விளைவு (Outcome) | விருந்து வழங்கி கலம் உடைக்கப்படுகிறது (lysis) | வைரஸ் DNA விருந்து வழங்கி DNA-வுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது |
| விருந்து வழங்கி கலம் (Host cell) | அழிக்கப்படுகிறது | உயிர்வாழ்கிறது |
| வைரஸ் DNA | உடனடியாகப் பெருக்கமடைந்து புதிய வைரஸ்களை உருவாக்குகிறது | விருந்து வழங்கி DNA-வுடன் சேர்ந்து பெருக்கமடைகிறது |
| புதிய வைரஸ் விடுதலை | உண்டு — கலம் வெடித்து விடுதலை | உடனடியாக இல்லை |
Viruses — includes Lytic & Lysogenic Cycles (Updated)
Amoeba Sisters
- விரோயிட் / Viroids
- பற்றீரியம் விழுங்கிகள் (bacteriophages) / Bacteriophages
- ப்ரியான்கள் / Prions
- பாசிகள் / Algae
- பூஞ்சைகள் / Fungi
பதில் / Answer
- இணைப்பு மற்றும் விடுதலை / Attachment and release
- கிழிப்பு மற்றும் உறைப்புச் சுழற்சி / Lytic and lysogenic cycle
- ஒடுக்கல் மற்றும் நீராற்பகுப்பு / Condensation and hydrolysis
- மைற்றோசிஸ் மற்றும் மியோசிஸ் / Mitosis and meiosis
- -
பதில் / Answer
- மூன்று / Three
- நான்கு / Four
- ஐந்து / Five
- ஆறு / Six
- இரண்டு / Two
பதில் / Answer
- ஊடுருவல் / Penetration
- இணைப்பு (attachment) / Attachment
- விடுதலை / Release
- முதிர்வடைதல் / Maturation
- உயிரியல் தொகுப்பு / Biosynthesis
பதில் / Answer
- குழியவுரு / Cytoplasm
- பற்றீரியாக் கலத்தின் வாங்கி மையம் (receptor site) / Receptor site on bacterial cell
- பற்றீரிய DNA / Bacterial DNA
- ரைபோசோம் / Ribosome
- -
பதில் / Answer
- புரத உறை மட்டும் / Only the capsid
- தன் DNA-ஐ மட்டும் / Only its DNA
- முழு வைரஸ் துணிக்கை / The whole virus particle
- ரைபோசோம் / Ribosomes
- -
பதில் / Answer
- ஒளி / Light
- பற்றீரியாக் கலச்சுவரை உடைக்கும் நொதியம் (enzyme) / An enzyme that breaks the cell wall
- ATP மட்டும் / ATP only
- வெப்பம் / Heat
- -
பதில் / Answer
- வைரஸ் கலத்துடன் இணைகிறது / Virus attaches
- விருந்து வழங்கி வளங்களைப் பயன்படுத்தி வைரஸ் DNA + புரதம் தொகுக்கப்படுகிறது / Viral DNA and proteins are synthesised using host resources
- கலம் வெடிக்கிறது / Cell bursts
- வைரஸ் வெளியேறுகிறது / Virus exits
- -
பதில் / Answer
- பெருக்கமடைகிறது / It multiplies
- உடைக்கப்படுதல் தூண்டப்படுகிறது (degradation) / Its degradation is induced
- மாற்றமின்றி இருக்கிறது / Stays unchanged
- வைரஸ் DNA ஆகிறது / Becomes viral DNA
- -
பதில் / Answer
- இணைப்பு / Attachment
- முதிர்வடைதல் (maturation) / Maturation
- ஊடுருவல் / Penetration
- விடுதலை / Release
- -
பதில் / Answer
- உயிரியல் தொகுப்பு / Biosynthesis
- விடுதலை (release) / Release
- இணைப்பு / Attachment
- ஊடுருவல் / Penetration
- -
பதில் / Answer
- உயிர்வாழ்கிறது / It survives
- வெடித்து உடைகிறது (lyse) / It breaks open (lyses)
- பிரிவடைகிறது / It divides
- மாறுகிறது / It mutates
- -
பதில் / Answer
- செயலற்று இருக்கும் / Stay inactive
- அண்மைக் கலங்களில் மற்றொரு கிழிப்புச் சுழற்சியைத் தொடங்கும் / Start another lytic cycle in nearby cells
- DNA ஆகும் / Become DNA
- ரைபோசோம் ஆகும் / Become ribosomes
- -
பதில் / Answer
- உடனடியாகப் பெருகுகிறது / Multiplies at once
- விருந்து வழங்கி DNA-வுள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது / Incorporated into host DNA
- உடைக்கப்படுகிறது / Is degraded
- வெளியேற்றப்படுகிறது / Is expelled
- -
பதில் / Answer
- உடனடியாக உடைக்கப்படுகிறது / Lysed immediately
- உடைக்கப்படாமல் உயிர்வாழ்கிறது / Survives without lysis
- உலர்கிறது / Dries up
- இரண்டாகப் பிரிந்து இறக்கிறது / Splits and dies
- -
பதில் / Answer
- தனித்தனியாக / Independently
- விருந்து வழங்கி DNA-வுடன் சேர்ந்து / Together with the host DNA
- ரைபோசோமுடன் / With ribosomes
- வெளியில் / Outside the cell
- -
பதில் / Answer
- உறைப்புச் சுழற்சி / Lysogenic cycle
- கிழிப்புச் சுழற்சி / Lytic cycle
- இரண்டிலும் / Both
- எதிலும் இல்லை / Neither
- -
பதில் / Answer
- கல இணைப்பு / Cell attachment
- விருந்து வழங்கி கலம் உடைதல் / Breaking open of the host cell
- DNA இயைபாக்கம் / DNA integration
- புரதத் தொகுப்பு / Protein synthesis
- -
பதில் / Answer
- ஒன்று மட்டும் / Only one
- இரண்டு / Two
- ஆயிரக்கணக்கான ஒத்த வைரஸ்கள் / Thousands of similar viruses
- பத்து / Ten
- -
பதில் / Answer
- தாவரம் மட்டும் / Plants only
- விலங்கு மட்டும் / Animals only
- தாவரம், விலங்கு மற்றும் பற்றீரியா / Plants, animals and bacteria
- பற்றீரியா மட்டும் / Bacteria only
- -
பதில் / Answer
- வைரஸுக்குள் / Inside the virus
- விருந்து வழங்கி கலத்தின் குழியவுரு (cytoplasm) / Host cell cytoplasm
- கலச்சுவரில் / In the cell wall
- வெளிச்சூழலில் / In the environment
- -
பதில் / Answer
- விடுதலை → இணைப்பு → ஊடுருவல் → தொகுப்பு → முதிர்வு / Release → Attachment → Penetration → Biosynthesis → Maturation
- இணைப்பு → ஊடுருவல் → உயிரியல் தொகுப்பு → முதிர்வடைதல் → விடுதலை / Attachment → Penetration → Biosynthesis → Maturation → Release
- ஊடுருவல் → இணைப்பு → முதிர்வு → தொகுப்பு → விடுதலை / Penetration → Attachment → Maturation → Biosynthesis → Release
- இணைப்பு → முதிர்வு → ஊடுருவல் → விடுதலை → தொகுப்பு / Attachment → Maturation → Penetration → Release → Biosynthesis
- -
பதில் / Answer
- கிழிப்புச் சுழற்சி / Lytic cycle
- உறைப்புச் சுழற்சி / Lysogenic cycle
- இரண்டும் / Both equally
- எதுவும் இல்லை / Neither
- -
பதில் / Answer
- கிழிப்புச் சுழற்சி / Lytic cycle
- உறைப்புச் சுழற்சி / Lysogenic cycle
- இரண்டும் / Both
- எதுவும் இல்லை / Neither
- -
பதில் / Answer
- விருந்து வழங்கி RNA / Host RNA
- வைரஸ் DNA / Viral DNA
- ரைபோசோம் / Ribosomes
- நொதியம் / Enzyme
- -
பதில் / Answer
- இணைப்பு / Attachment
- இயைபாக்கம் (integration) / Integration
- ஊடுருவல் / Penetration
- விடுதலை / Release
- முதிர்வடைதல் / Maturation
பதில் / Answer
- DNA அமைதியாக இருத்தல் / DNA stays dormant
- ஒரே கலத்திலிருந்து பல புதிய வைரஸ்கள் / Many new viruses from one cell
- கலம் உயிர்வாழல் / Host survives
- வைரஸ் அழிவு / Virus destroyed
- -
பதில் / Answer
- கிழிப்புச் சுழற்சி / Lytic cycle
- உறைப்புச் சுழற்சி / Lysogenic cycle
- இரண்டும் சமமாக / Both equally
- எதுவும் இல்லை / Neither
- -
பதில் / Answer
- விடுதலை / Release
- இணைப்பு / Attachment
- முதிர்வடைதல் / Maturation
- உயிரியல் தொகுப்பு / Biosynthesis
- -
பதில் / Answer
- பற்றீரியம் விழுங்கி ஒன்றின் கிழிப்புச் சுழற்சியின் ஐந்து படிமுறைகளையும் வரிசையாகப் பெயரிடுக. / Name, in order, the five steps of the lytic cycle of a bacteriophage. (3)
- ஊடுருவல் (penetration) படிமுறையில் என்ன நிகழ்கிறது? அது எவ்வாறு எளிதாக்கப்படுகிறது? / What happens during penetration, and how is it facilitated? (2)
- உயிரியல் தொகுப்பின்போது விருந்து வழங்கி கல DNA-வுக்கு என்ன நிகழ்கிறது? / What happens to the host DNA during biosynthesis? (2)
- கிழிப்புச் சுழற்சிக்கும் உறைப்புச் சுழற்சிக்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாட்டை விருந்து வழங்கி கலத்தின் அடிப்படையில் கூறுக. / State the main difference between the lytic and lysogenic cycles in terms of the host cell. (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) வைரஸ் தனது DNA-ஐ மட்டும் பற்றீரியாக் கலத்தினுள் உட்செலுத்துகிறது; இது கலச்சுவரை உடைக்கும் ஒரு நொதியத்தினால் எளிதாக்கப்படுகிறது. (2)
(இ) விருந்து வழங்கி கல DNA உடைக்கப்படுதல் (degradation) தூண்டப்படுகிறது; வைரஸ் DNA + புரதம் தொகுக்கப்படுகின்றன. (2)
(ஈ) கிழிப்புச் சுழற்சியில் கலம் வெடித்து அழிக்கப்படுகிறது (lysis); உறைப்புச் சுழற்சியில் வைரஸ் DNA விருந்து வழங்கி DNA-வுள் ஒருங்கிணைந்து, கலம் உடைக்கப்படாமல் உயிர்வாழ்கிறது. (3)
ஒரு பற்றீரியம் விழுங்கியின் கிழிப்புச் சுழற்சியை அதன் ஐந்து படிமுறைகளுடன் விபரித்து, உறைப்புச் சுழற்சியுடன் ஒப்பிடுக. / Describe the lytic cycle of a bacteriophage with its five steps and compare it with the lysogenic cycle.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• இணைப்பு — வாங்கி மையத்துடன் இணைதல்.
• ஊடுருவல் — DNA மட்டும் உட்செலுத்தல்; கலச்சுவர் நொதியம்.
• உயிரியல் தொகுப்பு — விருந்து வளங்களால் வைரஸ் DNA + புரதம்; விருந்து DNA உடைப்பு.
• முதிர்வடைதல் — DNA + புரத உறை ஒன்று சேர்ந்து முழு வைரஸ்.
• விடுதலை — கலம் வெடித்து புதிய விழுங்கிகள் வெளியேற்றம்; அண்மைக் கலங்களில் மீள்சுழற்சி.
• ஒப்பீடு — உறைப்பில் வைரஸ் DNA விருந்து DNA-வுள் ஒருங்கிணைந்து, கலம் உடையாமல் அதனுடன் சேர்ந்து பெருக்கமடைகிறது.
பதில் / Show answer
- கிழிப்புச் சுழற்சி: உடனடிப் பெருக்கம் → கலம் வெடிக்கும்.
- உறைப்புச் சுழற்சி: ப்ரோபேஜ் ஆக DNA-வில் உள்ளிணையும்.
- தூண்டலால் உறைப்பு → கிழிப்பாக மாறலாம்.