Bakterien und Viren Wikipedia

???? baktérion'chopsticks' und unter der Bezeichnung www.phageín'eating') sind unterschiedliche Virusgruppen, die sich auf Bakterien und die Archaeae als Wirtszelle konzentrieren. Die Wirtsspezifizität wird für die taxonomische Klassifikation von Phönixen verwendet. Es gibt z.B. Coli, Staphylokokken, Diphtherie oder Salmonellen-Bakteriophagen.

Bei schätzungsweise 1030 Virionen im ganzen Seewasser sind sie weitaus verbreiteter als jedes andere lebende Wesen (Viren werden nicht als lebende Wesen gezählt) und formen das sogen. Die erste Beschreibung der Phänomene erfolgte 1917 durch den kanadischen Félix Hubert d'Hérelle. 1 ] Obwohl der Brite Friedrich Twort bereits 1915 durch die Wirkung von Bakterienkulturen Zersetzungsprozesse in den Kulturen der Staphylokokken beobachtete, wurde seine Publikation nahezu ignoriert.

D' Hérelle zählt damit neben Friedrich W ürzel zu den Entdeckern der Bakterienphagen, den so genannten "Bakterienfressern". Die Mikrobiologin Philippe Kuhn postuliert neben d'Hérelle die Anwesenheit bakterieller Parasiten auf der Grundlage von beobachteten Änderungen in bakteriellen Kulturen unter gewissen Vorzeichen. Doch wie sich später zeigte, basierten seine Betrachtungen nicht auf der Anwesenheit eines bakteriellen Parasiten, sondern nur auf der Veränderung der Form der von ihm geprüften Bakterien.

D' Hérelle hat sich die Bakterien als " ultrasichtbares, korpuskuläres Wesen " vorgestellt, das in einer Grundgestalt existierte und an die verschiedenen Wirtsorganismen, d.h. Bakterien, angepasst war. Soweit wir heute wissen, sind Bakterien ophagen hoch spezialisierte Wirtstiere. Bei den ersten untersuchten Phasen handelte es sich um sieben Phasen des Bakterien Escherichia coli.

Die Struktur und der Infektionskreislauf von Phase T4. Die Form der Bakterien wurde hauptsächlich an den Phasen der T-Serie (T-Serie) von Escherichia coli geklärt. Die Klassifikation der Bakterien erfolgt anhand ihrer morphologischen Struktur, ihres Genoms und ihres Wirts. Es wird unterschieden zwischen DNAPhagen mit Einzelstrang-DNA, sogenannten ss-DNA-Phagen, und solchen mit Doppelstrang-DNA, sogenannten DNAPhagen.

Der so genannte T-Phage (z.B. T4-Phage) hat im Vergleich zu anderen Bakterienarten eine verhältnismäßig komplexe Struktur. Der Capsid besteht aus 152 Kapsomen mit icosaedrischer Symmetrie und beinhaltet die DNA des Bakteriums. Durch diese Struktur gehören Phage der Art T4-ähnliche Viren (Familie Myoviridae) zu den baulich kompliziertesten Viren.

Bei der einzelsträngigen DNS hingegen sind die Phasen in der Regel winzig, kugelförmig und ohne Schwanz oder Faden. Sie haben einen Diameter von ca. 25 nm und zählen damit zu den kleineren Phasen. In Ermangelung eines eigenen Metabolismus brauchen Viren einen Organismus, bei Bakterien eine lebendige (geeignete) Bakteriezelle. Danach erfolgt die Spritze, bei der die eigene DNS oder RNS in das Bakteriengewebe eintritt.

Als nicht funktionsfähige Eiweiße verbleiben die Leerschalen des Phage auf der Bakteriumoberfläche. In dieser Zeit können keine Phasen im Bakterien selbst nachgewiesen werden. Durch die Lyse der Wirtszellen werden die fertig produzierten Virenpartikel freigesetzt, was durch das Enzym Lysozym hervorgerufen wird, das vom reprogrammierten Bakterien selbst produziert wird.

Sie lösen die Zellwand des Mureins auf. Der Zellausstoss und etwa 200 ansteckende Fresszellen werden freigesetzt. Temperierte Phasen werden in lysogene und lytische Fortpflanzungszyklen oder Ansteckungszyklen unterteilt. In einem lysogenischen Kreislauf wird die DNA des Phage in das Chromosomen des Bakterien eingearbeitet, so dass ein Prophagen gebildet wird. Während jeder weiteren Teilung werden die Erbanlagen des Phage und des Bakterien gebildet und zusammen vererbt.

Später kann dieser Kreislauf zum Lysezyklus führen. Die Einsatzmöglichkeiten der Forschenden in der Humanmedizin, der Bio- und Agrarwissenschaft, insbesondere im Gentechnikbereich, sind vielfältig. Aufgrund ihrer Spezifität werden sie in der Humanmedizin zur Feststellung von Krankheitserregern eingesetzt. Wegen der zunehmenden Mehrfachresistenz gegen Antibiotika wird derzeit in der Humanmedizin verstärkt an der Verwendung von Bakterien ophagen als Antibiotikumersatz erforscht.

Problematisch ist hier die niedrige Festigkeit der Phasen im Organismus, da sie durch Makrophagen als Fremdstoffe in sehr kurzen Zeiträumen eliminiert werden. Felix d'Hérelle (siehe oben) hat diesen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zur Behandlung von Bakterieninfektionen entdeckt, lange bevor Penicillin und andere antibiotische Mittel entdeckt wurden. 2 ] Heute führt das Ludwik-Hirszfeld-Institut für Immunschwäche- und Experimentaltherapie in Wroclaw (Teil der P.A.W.) eine Phagenbehandlung für sonst therapieresistente bakterielle Infekte durch.

Bei der Gentechnologie werden gemäßigte Phasen als Vektor verwendet (z.B. der Bakteriophagen ?). Dazu werden sie so aufbereitet, dass die virulenten Genen aus ihrem Erbgut genommen und durch gentechnisch interessante Genen wie z. B. für die Insulinherstellung ausgetauscht werden. Die modifizierten Phasen werden nun mit entsprechenden Bakterien, wie z.B. E. coli, in Berührung kommen.

Nachdem geprüft wurde, ob das gesuchte Erbgut in das Erbgut des bakteriellen Genoms eingebaut ist (es wird ein genexprimiertes antimikrobielles Resistenzgen verwendet, das mit den zu klonenden Genen verbunden ist), können die veränderten bakteriellen Zellen weiter kultiviert und das in diesem Fall erzeugte Insulin ausgelesen werden. In der Agrartechnik werden sie ebenfalls für die Übertragung von bestimmten Genen in Pflanzen verwendet.

Ein wichtiges Einsatzgebiet in der Biotechnologie ist das Phagendisplay zur Identifizierung von Bindepartnern, z.B. bei der Isolation von neuen Wirkstoffen. Leichter als die Verwendung von Phage ist jedoch die Umwandlung der freien DNA, die heute hauptsächlich für den Transport in die bakteriellen Zellen genutzt wird. Phage und Phage-Komponenten werden zur Beseitigung von Mikroorganismen in Nahrungsmitteln (z.B. durch Affinitätsmagnetabscheidung) und mit endotoxinhaltigen Proben im Labor eingesetzt.

Die Verwendung zu Therapiezwecken ist in Deutschland noch nicht erlaubt. Im System der Virus-Taxonomie findet man Bakterienophagen in diesen Taxonomien: dsDNA Bakteriophagen: ssDNA Bakteriophagen: dsRNA Bakteriophagen: ssRNA Bakteriophagen: Hochspringen (?) F. d'Hérelle (1917): Sur un un-Mikrobe unsichtbarer Antagonist des bacilles dysentériques. B..... 165: 373-375. Hochsprung Bettina Hofer: Konservierung mit Viren.