Vermehrung von Bakteriophagen

Lebenserscheinung | Lytischer Vermehrungszyklus | Lysogener Vermehrungszyklus | Bedeutung |
Lebenserscheinung Viren
  • Viren: Grenzbereich des Lebens oder Anpassung an parasitäre Lebensweise; Merkmale des Lebens sind nicht im vollem Umfang auf Viren anwendbar
  • benötigen für Vermehrung immer eine Wirtszelle, haben keinen eigenen Stoffwechsel
  • viele Krankheitserreger
  • es gibt DNA- oder RNA-Viren
  • Viren sind kleiner als Bakterien mit stäbchen- oder kugelförmiger Gestalt
  • streng wirtsspezifisch
  • Bakteriophagen: Viren, die sich nur in Bakterien (Wirtszelle) vermehren
  • die Vermehrung kann in zwei Zyklen ablaufen: lytischer und lysogener Zyklus
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Vermehrung - Lytischer Zyklus
  1. Adsorption
  2. Injektion
  3. Latenzphase
  4. Reifung
  5. Freisetzung
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Adsorption
  • Bakteriophage bindet an speziellen Anheftungsstellen: Schloß-Schlüssel-Prinzip
  • Phagenendplatte und Anheftungsstelle entsprechen einander
  • Ursache für Wirtsspezifität der Viren
Reaktionsvlerauf
Injektion
  • kontaktile Schwanzscheide zieht sich zusammen
  • der hohle Schwanzstift dringt wie eine Kanüle in das Bakterium ein
  • Viren-DNA wird eingeschleust
Lytischer Verlauf
Latenzphase
  • es treten biochemische Veränderungen auf
  • der Stoffwechsel wird vollständig umgestellt: Produktion von Phagenenzymen,Vermehrung der Phagen-DNA, Herstellung von Phagenproteinen (Hüllproteine), Synthese des zellwandauflösenden Enzyms Lysozym
  • bakterielle Biosynthese wird durch die Phagen-DNA kontrolliert, das Bakterienchromosom wird abgebaut
Lytischer Verlauf
Reifung
  • die Bestandteile der Phagen werden zusammengebaut
  • als erstes gelangt die Phagen-DNA in den Phagenkopf, anschließend werden die Schwanzteile angelagert
Lytischer Verlauf
Freisetzung
  • Phagen-Enzym Lysozym weicht die Bakterienzellwand auf
  • die Zelle platzt auf und gibt die Phagen frei
  • diesen Vorgang bezeichnet man als Lyse (Auflösung), nach dem der Vermehrungszyklus benannt ist
Lytischer Verlauf
Vermehrung - Lysogener Zyklus
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Lysogener Ablauf
Bei einigen Viren wird nach der Infektion die Erbinformation in die DNA der Wirtszelle eingebaut: Es entsteht eine Prophage. Irgendwie scheint die Wirtszelle in der Lage zu sein, den lytischen Zyklus zu unterbinden. In unserem Beispiel gelangt die Phagen-DNA in das Bakterienchromosom. Teilt sich nun das Bakterium, wird die Virensequenz ebenfalls verdoppelt. Gelegentlich wird die Viren-DNA (Prophage) aus dem Bakterienchromosom wieder freigesetzt. Der lytische Zyklus wird fortgeführt.
Seitenanfang Reaktionsvlerauf
Bedeutung
  • viele Viren sind Krankheitserreger
  • Gene in Wirtszellen zu übertragen und deren Stoffwechsel zu kontrollieren, ist eine Fähigkeit, die besonders für die Gentechnik interessant ist.
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