Der lysogene Zyklus und seine Bedeutung

Der lysogene Zyklus stellt einen alternativen Weg der Vermehrung von Viren dar und ist besonders bei temperenten Phagen zu beobachten. Im Gegensatz zum lytischen Zyklus führt der lysogene Zyklus nicht unmittelbar zur Zerstörung der Wirtszelle.

Definition: Ein Prophage entsteht, wenn die Virus-DNA in das Bakterienchromosom integriert wird.

Der Ablauf des lysogenen Zyklus:

1. Die Virus-DNA wird nach der Injektion in das Bakterienchromosom integriert.
2. Es entsteht ein Prophage, der bei der Zellteilung des Bakteriums mitrepliziert wird.
3. Die Tochterzellen sind ebenfalls Prophagen.
4. Durch bestimmte Signale, wie einen Temperaturschock, kann die virale DNA aus dem Wirtschromosom ausgeschnitten werden.
5. Der Prophage wechselt dann in den lytischen Zyklus.

Highlight: Der Unterschied zwischen lytischem und lysogenem Zyklus liegt hauptsächlich in der Integration der viralen DNA ins Wirtsgenom und der verzögerten Lyse der Wirtszelle.

Die Kenntnis über die Vermehrung von Viren, insbesondere den lytischen und lysogenen Zyklus, ist fundamental für das Verständnis viraler Infektionen und die Entwicklung antiviraler Strategien. Diese Prozesse erklären, warum Ärzte keine Antibiotika bei Viren verschreiben, da diese nur gegen Bakterien wirksam sind.

Example: Ein Beispiel für den lysogenen Zyklus ist das Lambda-Phagen-System in E. coli, das in der Molekularbiologie häufig als Modellsystem verwendet wird.

Aufbau und Merkmale von Viren

Der Aufbau eines Virus mit Beschriftung zeigt die grundlegenden Strukturen, die für die Vermehrung von Viren wichtig sind. Viren bestehen aus genetischem Material (DNA oder RNA), das von einer Proteinhülle, dem Capsid, umgeben ist. Einige Viren, wie die abgebildeten Phagen, haben zusätzliche Strukturen wie Schwanzfasern und eine Endplatte.

Highlight: Viren werden nicht als Lebewesen bezeichnet, da sie keinen eigenen Stoffwechsel haben und zur Fortpflanzung eine Wirtszelle benötigen.

Die enge Wirtsspezifität von Viren ist ein wichtiges Merkmal. Beispielsweise befallen Phagen, eine spezielle Art von Viren, ausschließlich Bakterien. T-Phagen und Phagen 2 sind spezifisch für das Bakterium E. coli.

Example: T-Phagen und Phagen 2 sind Beispiele für Viren, die nur E. coli-Bakterien befallen.

Der lytische Zyklus ist ein wichtiger Prozess in der Vermehrung von Viren, insbesondere bei virulenten Phagen. Er umfasst mehrere Phasen:

1. Adsorptionsphase: Die Schwanzfäden des Virus lagern sich nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die bakterielle Zellwand an.
2. Injektionsphase: Die virale Erbinformation gelangt in die Wirtszelle.
3. Latenzphase: Die Phagen-DNA übernimmt den Stoffwechsel der Wirtszelle.
4. Produktionsphase: Genprodukte werden gebildet und die Phagensynthese beginnt.
5. Reifungsphase: Die Virusbausteine organisieren sich selbst.
6. Freisetzung: Lysozym löst die bakterielle Zellwand auf, die Zelle platzt und setzt etwa 200 neue Phagen frei.

Vocabulary: Lyse - Die Auflösung des Bakteriums am Ende des lytischen Zyklus.