Compare and contrast lytic phage replication with lysogenic phage replication

Lytic vs. Lysogenic Cycle: A Tale of Two Phage Replication Strategies

Bacteriophages, viruses that infect bacteria, employ two primary methods of replication: the lytic cycle and the lysogenic cycle. While both lead to the propagation of the phage, they differ significantly in their approach and consequences for the host bacterium.

Lytic Cycle: A Rapid Takeover

  1. Adsorption and Penetration: The phage attaches to specific receptors on the bacterial cell wall and injects its genetic material into the host.
  2. Synthesis of Phage Components: The phage DNA takes control of the host’s cellular machinery, directing it to synthesize phage DNA and proteins required for building new phage particles.
  3. Assembly: New phage particles are assembled within the infected bacterium.
  4. Lysis and Release: The host cell undergoes lysis, bursting open and releasing the newly formed phage particles to infect other bacteria.

Lysogenic Cycle: A Stealthy Integration

  1. Adsorption and Penetration: Similar to the lytic cycle, the phage attaches and injects its genetic material into the bacterium.
  2. Integration: Instead of taking over the host immediately, the phage DNA integrates into the bacterial chromosome, becoming a prophage.
  3. Replication with Host: The prophage replicates along with the bacterial chromosome during cell division, being passed on to daughter cells.
  4. Induction (optional): Under certain conditions, such as stress or DNA damage, the prophage can be excised from the bacterial chromosome and enter the lytic cycle, leading to the production and release of new phage particles.

Comparison and Contrast:

FeatureLytic CycleLysogenic Cycle
Host Cell FateLysed (destroyed)Remains intact (may be lysed later)
Phage DNARemains separateIntegrates into host chromosome
Replication SpeedRapidReplicates with host cell division
New Phage ProductionImmediateDelayed or absent until induction
Outcome for PhageHigh number of progeny producedPersistence within host population

  • Lytic phage replication is a rapid process that results in the destruction of the host bacterium and the release of numerous progeny phages.
  • Lysogenic phage replication involves the integration of phage DNA into the host genome, allowing the phage to replicate with the host cell and persist within the bacterial population.

The choice between the lytic and lysogenic cycles depends on various factors, including the specific phage and the environmental conditions. Both strategies contribute to the survival and propagation of bacteriophages in diverse bacterial populations.

Leave a Comment