Phagen

Phagen, Bakteriophagen, Viren, die Prokaryoten befallen. Die meisten P. enthalten eine doppelsträngige DNA, einzelne auch Einzelstrang-DNA oder RNA. Die Nucleocapside können sämtliche Symmetrieformen zeigen. Am besten untersucht sind P. von Enterobacteriaceae, insbesondere von Escherichia coli und Salmonella typhimurium. Sie sind wichtige Modelle zum Verständnis der molekularen Grundlagen der Vererbung, tragen Wesentliches zur Entwicklung einer modernen Virologie bei und dienen mittlerweile auch als Werkzeuge der Gentechnik. Die Vermehrung der aus icosohedralem Kopfteil und helicalem Schwanzteil bestehenden geradzahligen T-P. von Escherichia coli, etwa T2 oder T4, ist genau bekannt: In der Absorptionsphase heftet sich der P.schwanz an Rezeptoren der Bakterienwand. Durch Zusammenziehen der Schwanzscheide wird die Schwanzröhre in die Zellwand getrieben und diese mit Hilfe von P.-Lysozym an dieser Stelle aufgelöst. Durch die Schwanzröhre injiziert nun der P. seine DNA ins Zellinnere (Penetrationsphase). Es folgen die Phase der Frühproteine, in der Enzyme für die Synthese der P.-DNA produziert werden, die Replikationsphase der Virus- DNA und schließlich die Synthese später Proteine, in der Capsidproteine und andere für den P.aufbau notwendige Proteine hergestellt werden. Durch self-as-

sembly bilden sich neue P., die durch Auflösung der Zellwand (Lyse) mit Hilfe von Lysozym freigesetzt werden. Neben diesen lytischen oder virulenten P. gibt es P., die ihre neu gebildeten Partikel durch Exocytose ohne Lyse aus der Zelle ausschleusen und temperente P., die zunächst keine neuen P. bilden, sondern als Prophagen ihre Nucleinsäure in die Wirts- DNA einbauen, sie zusammen mit dieser vermehren lassen und sie so auf die Wirtsnachkommen übertragen, bis unter bestimmten Bedingungen (z.B. Temperaturerhöhung, Bestrahlung, Chemikalien) aus dem temperenten P. ein virulenter wird, der neue P. bildet.