Salute e malattia

Il ciclo lisogenico: dormienza virale, integrazione e riattivazione

Il ciclo lisogenico è strategia replicazione virale in cui genoma virale integra nel cromosoma ospite e rimane dormiente, spesso per generazioni, contrastando con ciclo litico dove replicazione immediata porta a lisi cellula ospite. Questa dualità è meglio studiata in batteriofagi (virus infettanti batteri) ma ha paralleli in virus animali (es. herpesvirus, retrovirus).

Passo-passo: Ciclo lisogenico

  1. Infezione: Fago attacca recettori specifici ospite e inietta acido nucleico (DNA o RNA) in citoplasma.
  2. Integrazione: Enzima integrasi virale media ricombinazione sito-specifica, inserendo genoma virale (ora profago) in cromosoma ospite. In alcuni fagi (es. P1), profago esiste come plasmide.
  3. Lisogenia (Dormienza): Profago replicato passivamente con DNA ospite durante divisione cellulare. Geni virali largamente silenziati da proteina repressore (es. repressore cI lambda). Ospite guadagna immunità a superinfezione stesso tipo fago.
  4. Induzione: Stressor ambientali – radiazioni UV, chimici DNA-dannaggianti (mitomicina C), fame, o risposta SOS ospite – innescano scissione proteolitica repressore, dereprimendo geni virali.
  5. Replicazione: Replicasi virale (o macchinario ospite) copia genoma virale.
  6. Assemblaggio: Proteine strutturali si auto-assemblano in capsidi; genomi impacchettati.
  7. Rilascio: Lisine virali degradano parete peptidoglicano, lisando cellula e rilasciando virioni progenie (tipicamente 50-200 per cellula).

Esempi classici

  • Batteriofago λ (lambda): Integra sito attB in E. coli; modello regolazione genica.
  • Batteriofago Mu: Integra randomicamente; anche trasposone ("fago mutatore").
  • Herpes simplex virus (HSV): Stabilisce latenza in neuroni sensoriali (non integrazione); riattiva causando lesioni.
  • HIV: Integra come provirus via integrasi; latenza in CD4+ T-cellule.

Significato biologico

  • Trasferimento genico orizzontale: Profagi possono portare fattori virulenza (es. tossina difterite, tossina colera, tossina Shiga).
  • Driver evolutivo: Lisogenia plasma genomi ed ecologia batteri.
  • Target terapeutico: Meccanismi induzione informano fagoterapia e strategie antivirali.