während des extrazellulären Stadiums ist das Genom in eine

Klassische Genetik
v während des extrazellulären Stadiums ist das Genom in eine
Proteinhülle (Capsid) verpackt
November 17, 2003
v die Hüllproteine werden vom Phagen kodiert, andere wichtige
Moleküle sind ganz oder teilweise (je nach Phagentyp) vom Genom
des Wirtsbakteriums kodiert
v die Proteinhülle schützt die Phagen-Nukleinsäure vor dem Abbau
und ermöglicht die Neuinfektion von Zellen
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Klassische Genetik
Lytischer Zyklus
1. Adsorption an Rezeptoren in der Zellwand der Wirtszelle und
Injizieren der Erbsubstanz (Nukleinsäure) in die Zelle. Leere
Proteinhülle bleibt ausserhalb und wird nicht mehr gebraucht.
2. Transkription des Phagengenoms (mit Enzymen des
Wirtsbakteriums). Synthese phagen-spezifischer Proteine
(Hüllproteine). Phage liefert nur Information, Rohmaterial und
z.T. Enzyme kommen vom Wirt.
3. Replikation des Phagengenoms und Verpackung in Hüllen.
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4. Die neuproduzierten Phagen (je nach Phagentyp 50-500) werden
durch Lyse der Zellwand frei-gesetzt (bei einigen Phagentypen
erfolgt die Freisetzung ohne Lyse)
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Klassische Genetik
Lysogener Zyklus
Erweiterung des lytischer Zyklus um eine inaktive, stabile Phase des
Phagen.
Der Phage kann ins Wirtsgenom integriert werden und wird dann als
Prophage bezeichnet (analog Episomen).
Als Prophage oder plasmid-artiges Gebilde werden mit dem Wirt
mehrere Replikationen gemacht.
Auf einen bestimmten Stimulus (künstlich z.B. UV-Licht) wird der
Phage aktiviert (der Prophage gegebenenfalls aus dem Wirtsgenom
geschnitten)
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Übergang in eine lytische Phase
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Klassische Genetik
Phagen haben meist einen eng begrenzten Wirtsbereich und können
nur in wenigen Bakterienstämmen wachsen.
Dies beruht auf einem von den Wirtszellen entwickelten
Schutzmechanismus:
Endonukleasen bauen fremde Nukleinsäuren ab, lassen aber die
eigene Erbsubstanz aufgrund von sequenz-spezifischen Modifikationen
(z.B. Methylierungen) intakt.
Nur wenn die Phagen-DNS die gleichen Modifizierungen wie die
Wirtszelle aufweist, kann eine erfolgreiche Infektion stattfinden.
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Diese Endonukleasen sind die Restriktionsenzyme, die in der
molekularbiologischen Forschung eine grosse Bedeutung haben
(Nobelpreis für Werner Arber, Basel)
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Klassische Genetik
Phagen (und Viren) haben möglicherweise in der Evolution eine
Rolle gespielt (Gentransfer).
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Phagen haben in der Molekularbiologie eine grosse Bedeutung als
Vektoren (Viren als Vektoren für Gentherapie).
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Klassische Genetik
Der eukaryontische Zellkern
der Kern separiert die DNS vom Zytoplasma
mögliche Gründe:
v Schutz der DNS vor mechanischer Beanspruchung (Prokaryoten
haben kein Cytoskelett)
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v Eukaryontische RNS wird vor der Translation prozessiert (splicing).
Bei Prokaryonten wird die RNS noch während der Transkription in
Proteine übersetzt.
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