Bakterien und Viren

Bau und Vermehrung

Bakterien

• Sind Prokaryoten: keinen

membranumhüllten Zellkern;

Zellwand (Murein), Zellorganellen

wie Mitochondrien und

Chloroplasten fehlen

Bakterien

• Bakterienchromosom=frei im

Cytoplasma liegender DNA-

Doppelstrang

• Zusätzlich Plasmide: DNA in Form

kleiner Ringe

• Bakterien sind ca. 1µm lang

Aufbau eines Bakteriums

Vermehrung der Bakterien

• Ungeschlechtlich durch Zellteilung

• Verdopplung des Ringchromosoms

geht der Teilung voran

Viren

• Sind noch kleiner und einfacher

aufgebaut als Bakterien

• Werden nicht als vollwertige

Organismen angesehen, da sie

keinen eigenständigen Stoffwechsel

besitzen

Aufbau eines Virus (Bakteriophage)

Vermehrung von Viren

• 2 verschiedene Wege der

Vermehrung

• Virulente Phagen: lytischer

Vermehrungszyklus

• Temperente Phagen: lysogener

Zyklus

Lytischer Zyklus

• Adsorption: Phage heftet sich mit dem Schwanzteil an spezifische Rezeptoren auf der Zellmembran der Wirtszelle

Lytischer Zyklus• Injektion: Schwanzstift durchdringt die Zellwand

des Bakteriums und die Phagen-DNA wird injiziert

Lytischer Zyklus

• Synthese von Phagenenzymen: Expression der Phagen-Gene zum Abbau des Bakterienchromosoms und für die Replikation der Phagen-DNA

Lytischer Zyklus

• Synthese von Phagenproteinen: für Kopf, Schwanz und andere Bestandteile der Phagen

Lytischer Zyklus• Zusammensetzen der Phagen und Lyse:

Auflösen der Bakterienzellwand durch Enzyme; Austreten von neuen Phagen

Lysogener Zyklus

• Temperente Phagen bauen ihre DNA in das Wirtsgenom ein

• Das Bakterium wird dabei nicht zerstört• Phagen-DNA wird in das Bakterium

integriert, wodurch der Phage als Prophage im Bakterium weiterlebt

• Bei Zellteilungen wird Prophage mit vermehrt und weitergegeben

• Kann in lytischen Zyklus übergehen

Vorteile von Bakterien und Viren als Objekte genetischer Forschung

• Lassen sich in kurzer Zeit in großer Zahl heranziehen (1ml Nährlösung→109 E.coli, die sich alle 20min. teilen)

• Kleines überschaubares Genom: 3000 Gene mit 4 Mio. Basenpaaren

• Mutanten sind gut erkennbar, da Phänotyp dem Genotyp entspricht