Aufbaue eines Virus

Bakteriophage HERSHEY-CHASE-Versuch

Grippe,
Masern, Röteln und AIDS sind Beispiele für Infektionskrankheiten, die
durch Viren hervorgerufen werden. In der Biologie ist die Frage
umstritten, ob Viren Lebewesen sind.

Viren sind im Lichtmikroskop nicht sichtbar, und ihr Bau wird erst
im elektronenoptischen Bild erkennbar. Viele Viren zeigen eine kugel-
oder stäbchenförmige Gestalt. Viren sind streng wirtsspezifisch. Viren,
die sich nur in Bakterien vermehren, werden auch Bakteriophagen oder
kurz Phagen genannt. Zu den bestuntersuchten Viren gehören die T-Phagen
von E. coli. Der Phage T2 z.B. besteht aus einem kugelsymmetrischen
Kopf von etwa 100 nm Durchmesser.

Die Proteinhülle des Kopfes umschließt den 50~m langen DNA-Faden. An
den Kopfbereich schließt sich der Schwanzteil an, der ebenfalls eine
Länge von 100 nm aufweist. Der Schwanzteil besteht aus einem hohlen
Stift, der von einer kontraktilen Scheide umgeben wird. Am Ende
befindet sich eine mit sogenannten Spikes besetzte Platte, an der 6
lange Schwanzfäden ansetzen.

HERSHEY-CHASE-Versuch. Wird E. coli von einem T2-Phagen infiziert,
so löst sich nach etwa 30 Minuten die Bakterienzelle auf. Gleichzeitig
werden bis zu 300 neue Phagen freigesetzt. Zur Klärung der Frage,
welche Komponente des Phagen bei der Infektion in die Zelle gelangt,
führten 1952 die Amerikaner HERSHEY und CHASE einen der klassischen
Versuche der Molekularbiologie durch: Sie ließen zunächst Bakterien auf
einem Medium wachsen, das radioaktiv markierten Phosphor (32p)
enthielt. Das markierte Material gelangte in die Bakterienzelle.

Nach Infektion der Bakterien mit Phagen gelangte 32p in die
Nudeinsäure der Phagen. T2-Phagen mit 32P-markier-ter DNA wurden dann
zu neuen, unmarkierten Bakterien gegeben. Kurz danach wurde das Gemisch
kräftig gerührt, so daß sich an der Bakterienzelloberfläche sitzende
Phagenteile ablösten. Darauf wurden die Bakterien abzentrifugiert. Die
Radioaktivität war dann fast ausschließlich auf die Bakterienfraktion
konzentriert.

Die markierte Phagen-DNA war in die Bakterienzelle gelangt. Im
Kontrollexperiment wurde dann mit Phagen gearbeitet, deren Hüllproteine
mit radioaktivem Schwefel (35S) markiert waren. In diesem Fall war die
Radioaktivität nur außerhalb der Bakterienzellen nachzuweisen.

in Genetik