Grundlagen der Mikrobiologie: Viren und Bakteriophagen

Mikrobiologie: Bakteriophagen
Dieser Virus-Typ wirkt spezifisch auf Bakterien. Er ist wie folgt aufgebaut:

• Virales Genom: Es besteht aus einem oder mehreren RNA- oder DNA-Molekülen.
• Kapsid: Eine Proteinhülle um das virale Genom. Seine Aufgabe ist der Schutz der Nukleinsäuren. Es besteht aus einem Kopf, der das Genom enthält, und einem Schwanz, der speziell angepasst ist, um das virale Genom in die Zelle zu injizieren.

Virus: Mikroorganismen ohne eigenen Stoffwechsel, die eine Wirtszelle für ihre Lebensprozesse benötigen. Sie besitzen keine zelluläre Organisation oder Organellen, sondern bestehen lediglich aus dem Kapsid und genetischem Material. Für ihr Überleben nutzen sie die Stoffwechselprozesse der Wirtszelle, benötigen jedoch keine eigenen Enzyme des Gastgebers. Solange sie keine Zellen infizieren, liegen sie als inaktive Virionen vor.

Organismus: Die Welt des Lebens zeichnet sich durch mikroskopische Größe sowie Einfachheit in Struktur und Organisation aus. Organismen werden in Prokaryoten (Zellen ohne Kern) und Eukaryoten (kernhaltige Zellen) klassifiziert.

Viroid: Diese Pflanzenparasiten sind Fragmente einzelsträngiger, zirkulärer RNA. Sie befinden sich im Zellkern, wo sie die Wirtszelle parasitieren und die zelluläre Genexpression beeinflussen.

Prion: Protein-Partikel ohne Nukleinsäure, die zu tödlichen Krankheiten bei Säugetieren führen, den sogenannten spongiformen Enzephalopathien. Diese verursachen Hohlräume im Gehirn. Ihr Ursprung kann vererbt oder durch Infektion übertragen werden.

Der lytische Zyklus der Virusvermehrung

Die Vermehrung von Viren erfolgt schnell, wobei neue Virionen durch Lyse und den Tod der Wirtszelle in die Umwelt freigesetzt werden. Die Phasen sind:

• Adsorption (Anheftung): Das Virus tritt in Kontakt mit der Membran der zu infizierenden Zelle.
• Penetration: Das Virus durchbricht die Zellwand und injiziert sein genetisches Material.
• Eklipse: Das virale Genom produziert mithilfe des Zellapparats große Mengen an mRNA, um Proteine zu synthetisieren. Das virale Genom wird vervielfältigt.
• Reifung (Montage): Die Komponenten werden zum Nukleokapsid des Virions zusammengesetzt.
• Freisetzung (Liberation): Die infizierte Bakterienzelle bricht auf (Lyse) und setzt die Virionen frei.