溶菌サイクルと溶血サイクルの大きな違いは、溶菌サイクルでは宿主細胞が溶血するのに対し、溶血サイクルでは宿主細胞はすぐに溶血しないことである。

ウイルスは、自分では繁殖できない感染力のある粒子です。細胞構造を持たない（無細胞）。生体外では繁殖できないため、「非生体特化型寄生虫」と呼ばれる。他の生物に入るためには、生殖の過程を経てからでなければならない。ウイルスが複製される過程は「生細胞再生産」と呼ばれる。ウイルスの複製には、溶解サイクルと溶解原サイクルの2種類のパターンがある。また、これらのパターンは入れ替えることも可能です。ウイルスの中には、両方のパターンを示すことができるものもあります。まず溶菌サイクルを経て複製され、その後溶菌サイクルに切り替わる。

カタログ

1.概要と主な違い 2.リソジェニックサイクルとは 3.リソジェニックサイクルとは 4.リソジェニックサイクルとリソジェニックサイクルの類似性 5.並置-リソジェニックサイクルとリソジェニックサイクルの表形式 6.まとめ

溶解サイクル（溶菌サイクル）は何ですか？

溶菌サイクルは、ウイルスの主要な複製様式の一つである。溶菌サイクルを持つウイルスは、まず宿主の細胞に入り、複製を行い、細胞を破裂させ、新しいウイルスを放出させる。溶解サイクルの開始時に、ウイルスはその核酸（DNAまたはRNA）を宿主細胞内に注入する。そして、この特定の遺伝子は、宿主細胞の代謝活動を引き継ぐ。その後、宿主細胞に対して、より多くのウイルス遺伝子を産生するように指示します。最後に、遺伝子とタンパク質はバクテリアの細胞内で成熟したウイルスになる**。こうして、細菌の細胞が破裂することで成熟したウイルスが作られる。

図01：溶出サイクル

このように、溶菌サイクルでは、その名の通り、細菌細胞の溶菌が行われる。したがって、溶解サイクルを示すウイルスの方が、溶原性サイクルを示すウイルスよりも強毒性である。

溶原性周期は何ですか？

溶原性サイクルは、ファージやバクテリオファージに感染したウイルスが示す第2の複製サイクルである。これらのウイルスは、まず細菌細胞に核酸を注入し、宿主細胞の核酸（DNAまたはRNA）と融合させ、宿主細胞の増殖に伴って複製を行うことができる。さらに、この新しい創造物は「プレファージ」と呼ばれている。これらのウイルスは、感染した宿主細胞との間に長期的な関係を構築します。この関係は、宿主細胞の特性を変えることはあっても、破壊することはない。

溶菌サイクルでは、細菌細胞は溶解しないので、一般に溶菌サイクルを経たウイルスは病原性を持たない。

溶原性と溶原性周期の共通点

• ファージは増殖の過程で溶菌と溶血のサイクルを示す。
• また、ウイルスのDNAはどちらのサイクルでもバクテリアの細胞内で複製される。
• さらに、ウイルスは両方のサイクルでバクテリアの細胞にDNAを注入する。

溶原性と溶原性周期の違い

溶菌サイクルと溶血サイクルの決定的な違いは、細菌細胞の溶血は溶血サイクルではなく、溶血サイクルで起こるということである。さらに、溶菌サイクルでは、ウイルス核酸は宿主細胞内のDNAやRNAを破壊する。しかし、溶菌サイクルでは、ウイルス核酸は宿主細胞内の核酸を破壊せず、宿主細胞内のDNAやRNAに結合する。したがって、これはライゾマティクス・サイクルとの大きな違いである。溶原性サイクルでは、ウイルスのDNAまたはRNAが細胞の機能を制御している。溶原性細胞周期では、ウイルスのDNAまたはRNAは宿主細胞と長期的な関係を持つ。したがって、これがライゾマティクス・サイクルとの違いである。

溶原性サイクルと異なり、ウイルスは溶原性サイクルの中で子孫のステージを作る。一方、「プロファージ」は溶原性サイクルの中でしか発生しない。さらに、溶原性サイクルの細胞内蓄積期には、ウイルスの核酸と構造タンパク質が結合してウイルス粒子が形成される。しかし、リソジェニック期にはこのプロセスを利用することができません。したがって、これは溶解サイクルとライゾジェニックサイクルの違いであると考えることもできる。溶原性サイクルとのもう一つの違いは、溶原性サイクルが終了した後も、ウイルスのDNAまたはRNAが宿主細胞内に永久に残存する可能性があるということである。しかし、宿主細胞はウイルスによって傷つけられるため、溶原性サイクルではそのようなウイルス核酸の残存はない。

また、溶媒抽出サイクルと異なり、溶媒抽出サイクルは短期間で行われます。さらに、この溶血サイクルは多くの強毒性ウイルスで見られる。一方、溶原性サイクルの話は、より長い時間をかけて行われ、毒性の低いウイルスで見ることができる。ですから、これも溶解サイクルと溶血サイクルの違いと見ることができます。

以下のインフォグラフィックは、ライシスサイクルとリゾジェニックサイクルの違いをまとめたものです。

概要 - 溶原性 vs. 溶原性周期

ファージが複製する方法には、溶解性と溶菌性の2つがある。溶菌サイクルでは、細菌細胞は溶解するが、溶血サイクルでは溶解は起こらない。また、強いファージは溶解サイクルを、病原性の低いファージは溶菌サイクルを回す。さらに、溶解サイクルは短時間で行われ、溶菌サイクルは長時間で行われる。溶原性サイクルは、プロファージの形成によって特徴づけられる。溶原性サイクルではプロファージの形成は起こらない。また、ウイルスと細菌のDNAの統合は、溶菌サイクルで行われ、溶菌サイクルでは行われない。このように、溶解と可溶化の違いについてまとめました。

引用

1 "Phage", Khan Academy, Khan Academy, available here.