Virus e batteriofagi invadono le cellule e usano il macchinario della cellula ospite per sintetizzare più macromolecole proprie. Per esempio, i batteriofagi attaccano i batteri (procarioti), mentre i virus attaccano le cellule eucariotiche. Una volta all’interno dell’ospite, il batteriofago o il virus distruggerà la cellula ospite durante la riproduzione o entrerà in un tipo di partnership parassitaria con essa.Il ciclo litico I batteriofagi e i virus hanno diversi modi per penetrare le difese esterne di una cellula.
Nell’esempio mostrato nel diagramma allegato, un batteriofago attacca una cellula batterica attaccandosi alla parete esterna. Poi usa una proteina specializzata per scavare un piccolo foro nella parete della cellula batterica e iniettare la sua molecola di acido nucleico nel citoplasma della cellula batterica.
Una volta lì, l’acido nucleico del batteriofago prende il controllo del macchinario sintetico dei batteri e dirige la produzione su larga scala di altro acido nucleico fagico e altre proteine fagiche.
Quando questi componenti sono pronti, vengono assemblati in nuovi batteriofagi e poi rilasciati quando la cellula ospite si apre, o liscia. In questo modo un singolo batteriofago infettante può dare origine a oltre 200-300 nuovi figli.Il ciclo lisogeno Altri batteriofagi e molti virus non prendono automaticamente il controllo della cellula ospite e iniziano a fare nuova “prole”. Invece, l’acido nucleico invasore si unisce in qualche modo al DNA della cellula ospite.
Si verifica una rottura nel cromosoma ospite e viene inserito un pezzo di DNA fagico o virale. Gli enzimi giuntano insieme le due molecole, come un nastro di registrazione, e la molecola ricombinante è un ibrido di informazioni genetiche dell’ospite e informazioni genetiche del virus.
Da questo momento in poi, ogni volta che la cellula ospite fa una nuova copia del proprio DNA fa anche inavvertitamente una copia del DNA virale o fagico. Giacendo dormiente in questo modo, l’informazione inserita può continuare ad essere replicata e trasmessa di generazione in generazione all’interno della linea cellulare ospite.
Questa disposizione può continuare all’infinito, ma, prima o poi, il DNA invasore prende il sopravvento e reindirizza il macchinario cellulare per i propri fini.
Il DNA invasore si dissocia dal DNA ospite e inizia la propria replicazione. Allo stesso tempo dirige la sintesi di nuove proteine fagiche o virali. Ancora una volta, quando tutto è pronto, i componenti vengono assemblati e la nuova prole batteriofaga o virale viene liberata dalla lisi.