Zusammenfassung Bakteriophagen PDF

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Lytischer Zyklus...

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Bakteriophagen -

Auch „Phagen“ genannt Viren, die auf Bakterien und Archaeen als Wirtszellen spezialisiert sind Nucleinsäure ist in den meisten Fällen DNA, es existieren aber auch RNA-Phagen RNA-Phagen sind im Vergleich zu DNA-Phagen weniger komplex ausgebaut T-Phagen (DNA-Phagen mit doppelsträngiger DNA) zeichnen sich durch komplexen Aufbau aus: o Kopf des Phagen hat eine polyedrische Struktur und enthält das Phagengenom (umgeben vom Capsid) o Der Schwanz besteht aus einer hohlen Röhre, die von einer kontraktilen Scheide umgeben ist o Am distalen Ende es Schwanzes → Grundplatte mit 6 langen Schwanzfasern → das Phagengenom wird durch den zylindrischen Schwanz (Injektionsapparat) in das Bakterium injiziert Spikes und Schwanzfasern an der Grundplatte des Phagen vermitteln die Adsorption des Phagen an die bakterielle Zellwand

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Bakteriophagen benötigten wie alle Viren eine Wirtszelle zur Replikation, da sie keinen eigenen Stoffwechsel besitzen Nach Injektion des Phagengenoms treten virulente Phagen in den lytischen Zkylus, temperente Phagen in den lysogenen Zyklus

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Lytischer Zyklus: - Virulente Phagen treten direkt nach Eindringen in das Bakterium in den lytischen Zyklus ein - Dient der Vermehrung des Phagen und endet mit der Lyse des Bakteriums - Replikation des Phagen verläuft ähnlich der Replikation eukaryotischer Viren und lässt sich in 5 Phasen gliedern: 1. Adsorption: a. Spikes und Schwanzfasern des Phagen werden durch Rezeptoren in der Bakterienzellwand spezifisch und irreversibel gebunden 2. Injektion a. Nach Adsorption des Phagen wird das Phagengenom durch den Injektionsapparat in das Bakterium injiziert b. Proteinhülle, das Capsid und der Injektionsapparat bleiben außerhalb der Wirtszelle zurück 3. Reifungsphase 1 a. Stoffwechsel der infizierten Zelle wird auf die Produktion er Phagenbestandteile umgestellt b. Virusnucleinsäure wird unter Ausnutzung des Repliaktionsapparats der Zelle repliziert 4. Reifungsphase 2 a. Synthese neuer Strukturproteine (Kopf, Schwanzfasern etc) wird eingeleitet b. Bauteile werden mit der Nucleinsäure zur reifen Phagen zusammengesetzt 5. Freisetzung a. Innendruck der Zelle steigt, Bakterienwand wird druch ein lysozymähnliches Enzym aufgelöst b. Enzym wird ebenso wie die einzelnen Phagenbestandteile von er Bakterienzelle synthetisiert c. Nach Lyse der Zellwand werden die neu gebildeten Phagen freigesetzt Lysogener Zyklus: - Bei temperenten Phagen wird das Virusgenom direkt nach der Infektion in das Bakteriengenom integriert - Bei RNA-Phagen wird die RNA mittels reverser Transkriptase in DNA umgeschrieben, damit sie in das bakterielle Genom integriert werden kann - Integration der DNA findet an klar definierten Stellen des bakteriellen Genoms statt - Integrierte Phage ruht nun als Prophage in der Zelle - Bei jeder Teilung der Bakterienzelle wird der Prophage an die Tochterzellen weitergegeben - Eine Bakterienpopulation, die einen Prophagen trägt, nennt man LYSOGEN - Durch Äußere Faktoren (UV-Licht etc) können die Prophagen in den lytischen Zyklus übergeben, dafür wird der prophage aus dem bakteriellen Genom ausgegliedert, dann folgen die Replikation der Phagenbestandteile und die Bildung reifer Phagen ,die zur Lyse der Bakterienzelle führen...