Lysogen konversion

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• När en bakteriofag integrerar sitt genom i värdbakteriens kromosom (som profag) och därmed ger bakterien nya egenskaper som den inte hade tidigare.
• Bakterien blir “lysogen”: den bär faggenomet, replikerar det med sitt eget och uttrycker fagens gener — utan att lyseras.
• Skiljs från lytisk cykel, där fagen omedelbart tillverkar nya viruspartiklar och spränger bakterien.

Varför är det viktigt / Mekanism

• Flera av mikrobiologins allra farligaste toxiner är fagkodade, inte kromosomalt bakteriella:
  • Difteritoxin — β-fagen hos Corynebacterium diphtheriae. Utan fagen är bakterien i praktiken harmlös.
  • Koleratoxin — CTXφ hos Vibrio cholerae.
  • Shigatoxin — Stx-fag hos EHEC.
  • Spe-superantigenerna A och C hos Streptococcus pyogenes → Scharlakansfeber och streptokock-TSS.
  • Botulinumtoxin (typ C och D) och Panton-Valentine-leukocidin hos Staphylococcus aureus.
• SOS-svaret (DNA-skada) inducerar övergång från lysogen till lytisk cykel — och samtidigt kraftigt ökad toxinproduktion.
• Lysogen konversion är en form av Horisontell genöverföring, tillsammans med Transformation och Konjugation. Här är mekanismen Transduktion.

Klinisk relevans & Diagnostik

• EHEC och antibiotika: kinoloner och trimetoprim-sulfa utlöser SOS-svaret → fagen går lytisk → massiv frisättning av Shigatoxin → ökad risk för HUS. Detta är den mekanistiska grunden för att man inte ger antibiotika vid misstänkt EHEC.
• Förklarar varför toxingener kan finnas hos vissa stammar av en art och saknas hos andra — och varför man toxingentestar (t.ex. tox-PCR vid difterimisstanke) i stället för att bara artbestämma.
• Förklarar också hur nya patogena kloner uppstår snabbt: en enda fagöverföring kan förvandla en kommensal till en toxinproducent.

Klinisk pärla

Ett C. diphtheriae-isolat måste alltid toxingentestas. En icke-toxigen stam ger lokal faryngit utan systemisk sjukdom; en toxigen stam kräver antitoxin akut. Artdiagnosen ensam räcker alltså inte för att avgöra handläggningen.

Tenta-fokus

Minnesregel för fagkodade toxiner: ABCDE — botulinum, koleratoxin, difteritoxin, erytrogent toxin (Spe) och shigatoxin. Alla överförs genom lysogen konversion.

Kopplingar

Relaterat: Bakteriofag, Transduktion, Horisontell genöverföring, Difteritoxin, Shigatoxin, EHEC, Koleratoxin