Vermehrung der Viren

Phagenzyklen
Anhand
elektronenmikroskopischer Aufnahmen und mit Hilfe biochemischer
Untersuchungen kann man verschiedene Phasen der Phagenvermehrung
unterscheiden:

Adsorption. Die Zeliwand eines Bakteriums enthält
spezifische Anheftungsstellen für Phagen. Gelangt ein Phage an die
Oberfläche eines Bakteriums, so kann er dort gebunden werden. Man
bezeichnet diesen Vorgang als Adsorption. Er erfolgt nach dem
Schlüssel-Schloß-Prinzip, geschieht also nur, wenn sich Phagenendplatte
und Anheftungsstelle entsprechen. Auf die Spezifität der
Anheftungsstellen ist die Wirtsspezifität der Viren zurückzuführen.

Injektion. Auf das Anheften des Phagen folgt das
Einschleusen der DNA. Das geschieht offenbar dadurch, daß sich die
kontraktile Schwanzscheide zusammenzieht. Dadurch dringt der hohle
Schwanzstift in das Bakterium ein, und die Phagen-DNA wird
,,eingeschossen". Dies wird als Injektion bezeichnet.

Latenzphase. Nach dem Eindringen der Phagen-DNA
sind in einer Bakterienzelle über einen längeren Zeitraum hinweg keine
Phagen nachzuweisen. Jedoch lassen sich biochemische Veränderungen
feststellen. Es kommt zu einer völligen Umstellung des Stoffwechsels
der Wirtszelle. Der bakterielle Biosyntheseapparat wird in den Dienst
der Phagenvermehrung gestellt, gleichzeitig wird das Bakterienchromosom
abgebaut. Die Information für die Umstellung ist auf der PhagenDNA
codiert. Zunächst produziert die infizierte Bakterienzelle bestimmte
Phagenenzyme, dann wird die Phagen-DNA vermehrt. Später werden die
Hüllproteine des Phagen synthetisiert. Gegen Ende der Latenz-phase
setzt die Synthese des zellwandauflösenden Enzyms Lysozym ein.

Reifung. Phagen-DNA und Bestandteile der
Phagenhülle wie Kopf, Schwanzstift und Endplatte werden in der
Bakterienzelle einzeln synthetisiert. Bei der Reifung der Phagen werden
diese Bestandteile zusammengebracht. Dabei gelangt zunächst die DNA in
die Phagenköpfe, anschließend werden die Schwanzteile angelagert.

Phagenzyklen

Freisetzung. Durch das Phagen-Lysozym wird die
Bak-terienzellwand erweicht. Danach platzt die Bakterien-zelle
explosionsartig auf und gibt die reifen Phagen frei. Diese können
wieder neue Bakterien befallen. DerVermehrungsvorgang eines Phagen
endet mit der Auflösung (= Lyse) der Wirtszelle. Man spricht daher hier
vom lytischen Zyklus der Phagenvermehrung.

Man kennt auch Phagen, bei denen nach der Infektion die Phagen-DNA
in das Bakterienchromosom eingebaut wird. Die Phagenvermehrung wird
offenbar durch die Wirtszelle unterbunden. Die Phagen-DNA wird aber bei
jeder Zellteilung, wie die Bakteriengene auch, weitergegeben. Die
eingebaute DNA wird auch als Prophage bezeichnet; sie behält die
Fähigkeit zur Phagenproduktion bei. Man spricht hier vom lysogenen
Zyklus. Gelegentlich wird der Prophage aus dem Bakterienchromosom
freigesetzt. Das geschieht bei einem von 100 bis 100000 Fällen. Es
tritt dann lytische Phagenvermehrung ein.

in Genetik