KITARAN LITIK: FASA DAN CONTOH SEBENAR - BIOLOGI - 2026

The kitaran lytic adalah salah satu daripada dua kitaran hidup alternatif virus dalam sel tuan rumah, di mana virus yang memasuki sel mengambil alih mekanisme replikasi sel. Setelah masuk, DNA dan protein virus dibuat dan kemudian mencairkan (memecahkan) sel. Oleh itu, virus yang baru dihasilkan dapat meninggalkan sel inang yang sekarang hancur, dan menjangkiti sel lain.

Kaedah replikasi ini dibezakan dengan siklus lisogenik, di mana virus yang telah menjangkiti sel memasukkan dirinya ke dalam DNA inang dan, bertindak sebagai segmen DNA yang tidak aktif, hanya akan bereplikasi ketika sel membelah.

Lambda phage: kitaran litik dan kitaran lisogenik

Kitaran lisogenik tidak menyebabkan kerosakan pada sel inang, tetapi adalah keadaan pendam, sementara kitaran litik mengakibatkan pemusnahan sel yang dijangkiti.

Kitaran litik secara amnya dianggap kaedah utama replikasi virus, kerana ia lebih biasa. Selain itu, kitaran lisogenik boleh membawa kepada kitaran litik apabila terdapat kejadian aruhan, seperti pendedahan kepada cahaya ultraviolet, yang menyebabkan tahap pendam ini memasuki kitaran litik.

Melalui pemahaman yang lebih baik mengenai kitaran litik, para saintis dapat memahami dengan lebih baik bagaimana sistem kekebalan tubuh bertindak balas untuk menangkis virus ini, dan bagaimana teknologi baru dapat dikembangkan untuk mengatasi penyakit virus.

Untuk belajar bagaimana mengganggu replikasi virus dan menangani penyakit yang disebabkan oleh virus yang mempengaruhi manusia, haiwan dan tanaman pertanian, banyak kajian sedang dilakukan.

Para saintis berharap suatu hari nanti dapat memahami bagaimana menghentikan pencetus yang memulakan kitaran litik yang merosakkan pada virus yang membimbangkan kesihatan.

Keistimewaan kitaran litik

Pembiakan virus paling baik difahami dengan mengkaji virus yang menjangkiti bakteria, yang dikenali sebagai bacteriophages (atau phages). Kitaran litik dan kitaran lisogenik adalah dua proses pembiakan asas yang telah dikenal pasti dalam virus.

Berdasarkan kajian dengan bakteriofag, kitaran ini telah dijelaskan. Kitaran litik melibatkan virus memasuki sel inang dan mengambil alih molekul yang mereplikasi DNA sel untuk menghasilkan DNA virus dan protein virus. Ini adalah dua kelas molekul yang membentuk fag secara struktural.

Apabila sel inang mempunyai banyak zarah virus yang baru dihasilkan di dalamnya, zarah-zarah ini mendorong pemecahan dinding sel dari dalam.

Melalui mekanisme molekul fag, enzim tertentu dihasilkan yang memiliki kemampuan untuk memutuskan ikatan yang mengekalkan dinding sel, yang memudahkan pembebasan virus baru.

Sebagai contoh, bakteriofag lambda, setelah menjangkiti sel inang Escherichia coli, biasanya memasukkan maklumat genetiknya ke dalam kromosom bakteria dan tetap dalam keadaan tidak aktif.

Walau bagaimanapun, dalam keadaan tekanan tertentu, virus boleh mulai membiak dan mengambil jalan litik. Dalam kes ini, beberapa ratus fag dihasilkan, dan pada sel sel bakteria dilancarkan dan keturunan dilepaskan.

Fasa kitaran litik: Contoh fasa T4

Virus yang membiak melalui kitaran litik disebut virus virulen kerana membunuh sel. Phage T4 adalah contoh sebenar yang paling banyak dikaji untuk menjelaskan kitaran litik, yang terdiri daripada lima peringkat.

Fiksasi / Lekapan pada sel

Fag T4 pertama kali melekat pada sel inang Escherichia coli. Pengikatan ini dilakukan oleh serat ekor virus yang mempunyai protein dengan pertalian tinggi untuk dinding sel inang.

Di mana virus melekat disebut laman reseptor, walaupun virus ini juga dapat disebarkan oleh kekuatan mekanik sederhana.

Penembusan / Kemasukan virus

Untuk menjangkiti sel, virus mesti memasuki sel terlebih dahulu melalui membran plasma dan dinding sel (jika ada). Ia kemudian melepaskan bahan genetiknya (RNA atau DNA) ke dalam sel.

Dalam kes fag T4, setelah mengikat sel inang, enzim dilepaskan yang melemahkan tapak di dinding sel inang.

Virus kemudian menyuntikkan bahan genetiknya yang serupa dengan jarum hipodermik, menekan sel melalui titik lemah di dinding sel.

Replikasi / Sintesis molekul virus

Asid nukleik virus menggunakan mesin sel inang untuk menghasilkan sejumlah besar komponen virus, baik bahan genetik dan protein virus yang merangkumi bahagian struktur virus.

Dalam kes virus DNA, DNA mentranskripsikan dirinya menjadi molekul RNA (mRNA) messenger yang kemudian digunakan untuk mengarahkan ribosom sel. Salah satu polipeptida virus (protein) pertama yang dihasilkan memenuhi fungsi memusnahkan DNA sel yang dijangkiti.

Dalam retrovirus (yang menyuntikkan helai RNA), enzim unik yang disebut transkripase terbalik mentranskripsikan RNA virus ke dalam DNA, yang kemudian ditranskripsikan kembali ke mRNA.

Dalam kes fag T4, DNA bakteria E. coli tidak aktif dan kemudian DNA genom virus mengambil alih, dan DNA virus menjadikan RNA nukleotida dalam sel inang menggunakan enzim sel inang.

Pemasangan zarah virus

Setelah beberapa salinan komponen virus (asid nukleik dan protein) dihasilkan, mereka berkumpul untuk membentuk keseluruhan virus.

Dalam kes fag T4, protein yang dikodekan oleh DNA fage bertindak sebagai enzim yang bekerjasama dalam pembentukan fage baru.

Semua metabolisme inang diarahkan ke arah penghasilan molekul virus, mengakibatkan sel yang dipenuhi dengan virus baru dan tidak dapat mengendalikannya.

Lisis sel yang dijangkiti

Setelah pemasangan zarah virus baru, enzim dihasilkan yang memecah dinding sel bakteria dari dalam dan memungkinkan masuknya cecair dari persekitaran ekstraselular.

Sel akhirnya mengisi dengan cecair dan pecah (lisis), oleh itu namanya. Virus baru yang dilancarkan mampu menjangkiti sel lain dan seterusnya memulakan prosesnya lagi.

Rujukan

1. Brooker, R. (2011). Konsep Genetik (edisi pertama). Pendidikan McGraw-Hill.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (edisi ke-2) Pendidikan Pearson.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Mikrobiologi Burton untuk Sains Kesihatan (edisi ke-9). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Biologi Sel Molekul (edisi ke-8). WH Freeman and Company.
5. Malacinski, G. (2005). Keperluan Biologi Molekul (edisi ke-4). Pembelajaran Jones & Bartlett.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biologi: Sains Dinamik (edisi ke-4). Pembelajaran Cengage.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (Edisi ke-7) Pembelajaran Cengage.