วัฏจักรไล ติก ( Lytic cycle ) เป็นหนึ่งในสองวัฏจักรของการสืบพันธุ์ ของ ไวรัส (หมายถึงไวรัสแบคทีเรียหรือแบคทีริโอเฟจ)อีก วัฏจักร หนึ่งคือวัฏจักรไลโซเจนิค( Lysogenic cycle ) วัฏจักรไลติกส่งผลให้ เซลล์ ที่ติดเชื้อ และเยื่อหุ้มเซลล์ถูกทำลายแบคทีริโอเฟ จ ที่สามารถผ่านวัฏจักรไลติกได้เท่านั้นเรียกว่า ฟาจก่อโรค ( virulent phages) (ตรงข้ามกับ ฟาจก่อโรคที่ไม่ก่อโรค (temperate phages))

ในวัฏจักรไลติก (lytic cycle) ดีเอ็นเอ ของไวรัส จะอยู่เป็นโมเลกุลอิสระที่แยกตัวออกมาภายในเซลล์แบคทีเรีย และจำลองตัวเองแยกจากดีเอ็นเอของแบคทีเรียเจ้าบ้าน ในขณะที่ในวัฏจักรไลโซจีนิก (lysogenic cycle) ดีเอ็นเอของไวรัสจะถูกรวมเข้ากับจีโนมของเจ้าบ้าน นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัฏจักรไลติกและไลโซจีนิก อย่างไรก็ตาม ในทั้งสองกรณี ไวรัส/ฟาจจะจำลองตัวเองโดยใช้กลไกดีเอ็นเอของเจ้าบ้าน

วัฏจักรการสลายตัวมักถูกแบ่งออกเป็นหกขั้นตอน ได้แก่ การเกาะติด การแทรกซึม การถอดรหัส การสังเคราะห์ทางชีวภาพ การเจริญเติบโตเต็มที่ และการสลายตัว

1. การเกาะติด – ฟาจจะเกาะติดกับพื้นผิวของเซลล์เจ้าบ้านเพื่อฉีดดีเอ็นเอของมันเข้าไปในเซลล์
2. การแทรกซึม – ฟาจจะฉีดดีเอ็นเอของมันเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้านโดยการแทรกซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
3. การถอดรหัส – ดีเอ็นเอของเซลล์เจ้าบ้านจะถูกย่อยสลาย และกระบวนการเผาผลาญของเซลล์จะถูกควบคุมเพื่อเริ่มต้นการสังเคราะห์ฟาจ
4. การสังเคราะห์ทางชีวภาพ – ดีเอ็นเอของไวรัสแบคทีริโอเฟจจะจำลองตัวเองภายในเซลล์ ทำให้เกิดการสังเคราะห์ดีเอ็นเอและโปรตีนของไวรัสแบคทีริโอเฟจขึ้นใหม่
5. การเจริญเติบโตเต็มที่ – วัสดุที่จำลองขึ้นมาจะรวมตัวกันเป็นไวรัสฟาจที่สมบูรณ์ (แต่ละตัวประกอบด้วยส่วนหัว ส่วนหาง และเส้นใยหาง)
6. ไลซิส (Lysis) - การแตกของผนังเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้เซลล์สลายตัวและปล่อยไวรัสออกมา คำว่า " ไลซิส" (lyse ) หมายถึงกระบวนการไลซิส

ในการติดเชื้อเซลล์เจ้าบ้าน ไวรัสจะต้องฉีดกรดนิวคลีอิกของตัวเองเข้าไปในเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และ (ถ้ามี) ผนังเซลล์ก่อน ไวรัสจะทำเช่นนั้นโดยการเกาะติดกับตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์หรือโดยแรงทางกลอย่างง่าย การยึดเกาะเกิดจากปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตและได้รับอิทธิพลจากค่า pH และการมีอยู่ของไอออน จากนั้นไวรัสจะปล่อยสารพันธุกรรม (ทั้งRNA สายเดี่ยวหรือสายคู่ หรือDNA ) เข้าไปในเซลล์ ในไวรัสบางชนิด สารพันธุกรรมนี้เป็นวงกลมและเลียนแบบพลาสมิด ของแบคทีเรีย ในขั้นตอนนี้เซลล์จะติดเชื้อและสามารถถูกระบบภูมิคุ้มกันโจมตีได้ โดยส่วนใหญ่จะได้รับความช่วยเหลือจากตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์ ลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเริ่มต้น การติดเชื้อ แบคทีริโอเฟจตั้งแต่การดูดซับ (การเกาะติด) ไปจนถึง การปล่อย DNAจากไวริออนเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้าน (การเจาะ) ได้รับการทบทวนโดย Molineux ^{[ 1 ]}

ในระหว่างขั้นตอนการถอดรหัสและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ไวรัสจะยึดกลไกการจำลองและการแปลของเซลล์ โดยใช้กลไกเหล่านั้นเพื่อสร้างไวรัสเพิ่มขึ้น กรดนิวคลีอิกของไวรัสจะใช้กลไกการเผาผลาญของเซลล์เจ้าบ้านเพื่อสร้างส่วนประกอบของไวรัสจำนวนมาก^{[ 2 ]}

ในไวรัสดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอจะถอดรหัสตัวเองเป็นโมเลกุลอาร์เอ็นเอส่งสาร (mRNA) ซึ่งจะถูกนำไปใช้ควบคุมไรโบโซมของเซลล์ หนึ่งในพอลิเปปไทด์กลุ่มแรกที่ถูกแปลรหัสจะทำลายดีเอ็นเอของโฮสต์ ส่วนในไวรัสเรโทร (ซึ่งฉีดสายอาร์เอ็นเอเข้าไป) เอนไซม์รีเวอร์สทรานสคริปเทสจะถอดรหัสอาร์เอ็นเอของไวรัสเป็นดีเอ็นเอ จากนั้นดีเอ็นเอจะถูกถอดรหัสอีกครั้งเป็นอาร์เอ็นเอ เมื่อดีเอ็นเอของไวรัสเข้าควบคุมแล้ว มันจะกระตุ้นกลไกของเซลล์โฮสต์ให้สังเคราะห์ดีเอ็นเอและโปรตีนของไวรัส และเริ่มขยายพันธุ์

การสังเคราะห์ทางชีวภาพ (เช่นT4 ) ถูกควบคุมในสามขั้นตอนของการผลิต mRNA ตามด้วยขั้นตอนการผลิตโปรตีน^{[ 3 ]}

ระยะเริ่มต้น

เอนไซม์ปรับเปลี่ยนกระบวนการถอดรหัสของโฮสต์โดยใช้RNA polymeraseในบรรดาการปรับเปลี่ยนอื่นๆ ไวรัส T4 จะเปลี่ยนปัจจัยซิกมาของโฮสต์โดยการสร้างปัจจัยแอนติซิกมาทำให้โปรโมเตอร์ ของโฮสต์ ไม่ได้รับการจดจำอีกต่อไป แต่กลับจดจำโปรตีนกลางของ T4 แทน สำหรับการสังเคราะห์โปรตีน ลำดับย่อย Shine-Dalgarno GAGG มีบทบาทสำคัญในการแปลยีนในระยะเริ่มต้น^{[ 4 ]}

ระยะกลาง

กรดนิวคลีอิกของไวรัส (ดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ ขึ้นอยู่กับชนิดของไวรัส)

ระยะปลาย

โปรตีนโครงสร้าง ซึ่งรวมถึงโปรตีนสำหรับส่วนหัวและส่วนหาง

ประมาณ 25 นาทีหลังจากการติดเชื้อครั้งแรก ไวรัสใหม่ประมาณ 200 ตัวจะถูกสร้างขึ้น เมื่อไวรัสเจริญเติบโตและสะสมมากพอแล้ว โปรตีนไวรัสชนิดพิเศษจะถูกนำมาใช้ในการสลายผนังเซลล์ เซลล์จะแตก (กล่าวคือ เกิดการแตกตัว ) เนื่องจากแรงดันออสโมติก ภายในสูง ที่ไม่สามารถถูกจำกัดโดยผนังเซลล์ได้อีกต่อไป การแตกตัวนี้จะปล่อยไวรัสรุ่นใหม่สู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบ ซึ่งพวกมันสามารถไปติดเชื้อเซลล์อื่น ๆ และวงจรการแตกตัวครั้งใหม่ก็จะเริ่มต้นขึ้น

ในจีโนมของฟาจมีกลุ่มยีนอยู่ 3 กลุ่มที่ควบคุมว่าวัฏจักรไลติกหรือไลโซเจนิคจะเกิดขึ้น กลุ่มแรกคือยีนที่เกิดขึ้นทันที กลุ่มที่สองคือยีนที่เกิดขึ้นช้ากว่า และกลุ่มที่สามคือยีนที่เกิดขึ้นช้ากว่า ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของฟาจแลมบ์ดาซึ่งเป็นฟาจเทมเพอเรตที่ได้รับการศึกษามาอย่างดีในแบคทีเรียอี. โคไล

1. ยีนระยะเริ่มต้นทันที: ยีนเหล่านี้แสดงออกโดยโปรโมเตอร์ที่รู้จักโดยเอนไซม์ RNA polymerase ของโฮสต์ และรวมถึงCro , cIIและN cII เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่กระตุ้นการแสดงออกของยีนยับยั้งไลโซเจนิคหลักcIในขณะที่ Cro เป็นตัวยับยั้งการแสดงออกของcIการตัดสินใจว่าจะเกิดการแตกตัวหรือการติดเชื้อแบบไลโซเจนิคส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากการแข่งขันระหว่าง Cro และ cII ส่งผลให้มีการกำหนดว่ามีตัวยับยั้ง CI เพียงพอหรือไม่ หากมี CI จะยับยั้งโปรโมเตอร์ระยะเริ่มต้น และการติดเชื้อจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังวิถีไลโซเจนิค N เป็นปัจจัยต่อต้านการยุติที่จำเป็นสำหรับการถอดรหัสของยีนระยะเริ่มต้นที่ล่าช้า
2. ยีนระยะเริ่มต้นที่ล่าช้า: ยีนเหล่านี้ได้แก่ ยีนการจำลองแบบO และPและยีน Qซึ่งเข้ารหัสแอนติเทอร์มิเนเตอร์ที่รับผิดชอบในการถอดรหัสของยีนระยะหลังทั้งหมด
3. ยีนที่ออกช้า:

การกระตุ้นการถอดรหัสในช่วงปลายโดย Q เริ่มต้นประมาณ 6-8 นาทีหลังการติดเชื้อ หากเลือกเส้นทางการสลายเซลล์ มีการแสดงออกของยีนมากกว่า 25 ยีนจากโปรโมเตอร์ปลายเดี่ยว ส่งผลให้เกิดเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบขนาน 4 เส้นทาง สามเส้นทางแรกใช้สำหรับการผลิตส่วนประกอบทั้งสามของไวรัส ได้แก่ ส่วนหัวที่บรรจุ DNA ส่วนหาง และเส้นใยหางด้านข้าง ไวรัสจะประกอบตัวเองจากส่วนประกอบเหล่านี้ โดยไวรัสตัวแรกจะปรากฏขึ้นประมาณ 20 นาทีหลังการติดเชื้อ เส้นทางที่สี่คือการสลายเซลล์ ในแลมบ์ดา มีโปรตีน 5 ชนิดที่เกี่ยวข้องกับการสลายเซลล์ ได้แก่ โฮลินและแอนติโฮลินจากยีนSเอนโดไลซินจากยีนRและโปรตีนสแปนินจากยีนRzและRz1ในแลมบ์ดาสายพันธุ์ปกติ การสลายเซลล์เกิดขึ้นประมาณ 50 นาที ปล่อยไวรัสที่สมบูรณ์ประมาณ 100 ตัว จังหวะเวลาของการสลายเซลล์ถูกกำหนดโดยโปรตีนโฮลินและแอนติโฮลิน โดยโปรตีนแอนติโฮลินจะยับยั้งโปรตีนโฮลิน โดยสรุป โปรตีนโฮลินจะสะสมอยู่ในเยื่อหุ้มไซโตพลาสมิกจนกระทั่งเกิดรูขนาดไมครอนขึ้นอย่างฉับพลัน ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการแตกตัวของเซลล์ เอนโดไลซิน R จะถูกปล่อยออกมาที่เพริพลาสม์ ซึ่งจะเข้าโจมตีเพปติโดไกลแคน โปรตีนสแปนิน Rz และ Rz1 จะสะสมอยู่ในเยื่อหุ้มไซโตพลาสมิกและเยื่อหุ้มชั้นนอกตามลำดับ และสร้างคอมเพล็กซ์ที่ทอดข้ามเพริพลาสม์ผ่านโครงสร้างของเพปติโดไกลแคน เมื่อเอนโดไลซินย่อยสลายเพปติโดไกลแคน คอมเพล็กซ์สแปนินจะถูกปลดปล่อยออกมาและทำให้เยื่อหุ้มชั้นนอกแตกตัว การทำลายเพปติโดไกลแคนโดยเอนโดไลซินและการแตกตัวของเยื่อหุ้มชั้นนอกโดยคอมเพล็กซ์สแปนินนั้นจำเป็นต่อการแตกตัวของเซลล์ในการติดเชื้อแลมบ์ดา

การยับยั้งการสลายเซลล์: ฟาจชนิด T4 มีสองยีน คือrIและrIIIที่ยับยั้งโฮลินของ T4 หากเซลล์ที่ติดเชื้อเกิดการติดเชื้อซ้ำซ้อนโดยไวรัส T4 อีกตัว (หรือไวรัสที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด) การติดเชื้อซ้ำซ้อนซ้ำๆ สามารถทำให้การติดเชื้อ T4 ดำเนินต่อไปโดยไม่สลายเซลล์เป็นเวลาหลายชั่วโมง ส่งผลให้ไวรัสสะสมในระดับที่สูงกว่าปกติถึง 10 เท่า^{[ 5 ]}