Bakteriophagen

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Bakteriophagen
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Bakteriophagen (auch Phagen / Phage genannt) sind bakterienspezifische Viren und
existieren wahrscheinlich für alle Bakterienarten. Es gibt unterschiedliche Arten von
Phagen. Die große Mehrheit besitzt eine Doppelstrang-DNA, aber es gibt auch Arten die
eine Einstrang-DNA besitzen, sogar
Aufbau eines T4 Phagen
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welche mit RNA. Die bekanntesten und
am best erforschten Bakteriophagen sind
die der T-Serie (T2, T4, T6; T steht für
Typ).
Es
sind
Coliphagen
(bei
Salmonellen
Salmonellenphagen).
Coliphagen lassen sich sehr leicht aus
Abwasser isolieren.
Dazu beimpft man eine E. coli Kultur mit
Abwasser. Die Phagen vermehren sich
in kürzester Zeit, so dass die
Bakterienzellen
abgefiltert
werden
können. Der Überstand, Lysat genannt,
enthalten nun T-Phagen. Im nächsten
Schritt kann die Anzahl der Phagen
bestimmt werden, Phagentitier genannt.
Dazu nimmt man eine bestimmte Menge des Lysats, vermischt sie mit einer bestimmten
Bakterienart und streicht die Suspension auf einen Bakteriennährboden (z.B. LB-Agar).
Sollte die Lösung Phagen enthalten, bilden sich in dem sonst dichten Bakterienrasen
Löcher, die auch Plaques genannt werden. Die Plaques entstehen, weil die Phagen sehr
schnell die übrigen Bakterienzellen infizieren. Das Aussehen (Größe, Aussehen, Trübe)
ist für Phagenarten spezifisch.
Infizierung
Man unterscheidet zwei Infektionzyklen, einmal den LYTISCHER INFEKTIONSZYKLUS und
die LYSOGENE INFEKTION. Bei der Lytischen Infektion heftet sich die Phage an die
Bakterienoberfläche, Adsorption genannt. Nach der Adsorption injiziert die Phage ihre
Nukleinsäure in die Wirtszelle. Die Proteinhülle der Phage bleibt die ganze Zeit
außerhalb der Wirtszelle. Die Synthese der Bakterien-DNA und -RNA sowie die
Proteinproduktion werden sofort eingestellt. Die Phage zwingt die Bakterien, ihre
Nukleinsäure und Proteine zu produzieren. Die Phage wird im Bakterium zusammen
gebaut. Später platzt die Zelle durch den osmotischen Druck (Lyse) auf, die neun
gebildeten Bakteriophagen treten aus und infizieren die nächsten Bakterien.
Bei einer lysogenen Infektion tritt keine Lyse auf. Die Bakterie wird zwar infiziert, die
Bakteriophage aber vermehrt sich nicht. Die Phage kopiert ihre Nukleinsäure in die der
Bakterie. Bei der nächsten Zellteilung der Bakterien wird so die Nukleinsäure der Phage
mit vererbt (Prophage). Das Virus-Wirts-Verhältnis wird Lysogenie genannt.
Nur bei 102 bis 205 der Zellen tritt eine Lytische Infektion auf. Der Besitz einer Prophage
macht das Bakterium immun gegen eine Infektion mit einer gleichen Phage.
Quellen:
Georg Schön: Mikrobiologie; Herder 1978
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