Bakteriophagen Flashcards
Was ist der Unterschied zw. Lyse und Lysogenie?
Infektion m. viraler DNA/RNA
Lyse: virale Genominfo wird repliziert, Synthese v. Virusproteinen –> Zssetzung neuer Phagen –> Zelle platzt u. lässt sie frei
Lysogenie: virale DNA wird in bakterielle DNA intergriert u. bei Zellteilung vervielfältigt, virale Replikation u. Expression wird unterdrückt
- mit UV-Licht kann aber auch hier Lyse induziert werden
Warum entstehen neben klaren Plaques auch trübe?
- einige Bakterien sind resistent gegenüber neuen Phagen –> könen wachsen (Lysogen ist immun gegenüber neuen Phagen)
Was ist das Besondere am lambda-Phagen?
- temperent
- DNA m. zueinander komplementäre Enden (cos/sticky ends) –> Rezirkularisierung nach Infektion dr. bakt. DNA-Ligase –> dr. virale Intergrase ins Wirtschr. –> spez. Transduktion mgl. (bleibt lysogene Phage, also Prophage, u. bleibt im Chr. integiret ohne Expr. seiner Gene)
Wie entsteht Immunität dr. lambda?
- Prophage macht Bakt. resistent gegen Infektion dr. gl. Phage
- Grund: lambda-Repressor R, verhindert Vermehrung der Phagen u. unterdrückt Ausbrechen des Prophagen aus Chr. –> reguliert Phagen-Wirt-Verhältnis
- UV inaktiviert Effekt
- weiter Infektion: Superinfection (kann m. lambda verhindert werden)
Welche Proteine sind an der Entscheidung zur Lyse od. Lysogenie beteiligt?
Operator-Bereich: OR1, OR2, OR3, Promotoren P(R) u. P(RM)
Cro-Protein: Lyse
cI-Repressor: Lysogenie
cII, cIII
FtsH: inhibiert cII
HflB (high frequency of lysogenization): Protease, die cII zerstört
IHF: kontrolliert [cII], fördert cII-Synthese, Integration v. Lambda-DNA
Erkläre die Funktion von cI, cII und cIII?
cI: Lambda-Repressor
- N-terminale Domäne (DNA-Bindung) u. C-terminale Domäne (Dimerisierung)
- bindet als Dimer an 17 bp –>
bindet anOperatore –> überlappen v. -35 u. -10 Regionen —> blockiert RNAP –> Lambda-Genom stillgelegt
- Autoregulation: cI bindet an OR2 –> aktiviert Transkription des cI-Gens, Repressopn eigener Transkription dr. Bindung an OR3
cII: TF
cIII: stabilisiert cII
Wie funktionieren Cro und cI miteinander? Was versteht man unter dem “Spiel der Affinitäten”?
- Cro bindet auch als Dimer auch an 17 bp
- cI bindet zuerst an Sequenz, die am nächsten der Konsensussequenz ist
- OR1, OR2, OR3: abnehmende Affinität von cI, zunehmende Affinität von Cro
cI bindet an OR2: fungiert als Aktivator, weil DNA-Bindeprotein upstream zu RNAP ist –> begünstigt Bindung der RNAP an O
—> cI an, Cro aus
cI an OR1 –> cI aus, Cro aus
cI an OR3 –> cI aus, Cro an
- neg. Feedback bei steigender Repressorkonz.
Was bedeutet flipping the switch?
- cI an OR1 u. OR2 –> cI an, Cro aus
- UV-Licht, Temp.sinkt, k. Nährstoffe
- SOS-Response: RecA wird aktiviert –> Konz. an gebundenem Repressor sinkt
- Cro wird exprimiert u. bindet an DNA (entgegengesetzt Affinität) –> hemmt cI –> Lyse
Was passiert bei der frühen Transkription?
- kurze RNAs entstehen u. werden translatiert –> N und Cro entsthehen
Cro bindet an OR3 –> cI-Expr. aus - N ermöglicht mRNA-Synthese, ist Antiterminator u. bindet an nut sites –> downstream-Gene werden transkribiert
Was passiert bei der späten Transkription bei einer Entscheidung zur Lyse?
- Q-Cistron wird exprimiert, Antiterminator
- -> Struktirproteine entstehen zum Zsbau der Phagen u. Lyse
Wie veläuft die Lambda-Replikation?
2 Phasen: bidirektionale Replikation, dann rolling circle
- lange DNA-Abschnitte entstehen: Contamere
Wie verläuft die spezielle Transduktion der viralen DNA?
- lineare Virus-DNA wird zirkulär
I. Replikation, Spaltung v. cos, Verpacken –> lineare DNA im Phagenkopf
II. Insertion dr. Rekombi b. attP u. attB –> virale DNA im Bakterienchr. –> abnormale Exzitation –> zirkulär –> Rolling Circle –> linaer –> Teil der Wirt-DNA landet in viraler DNA –> Spaltung von cos u. verpacken –> im Phagenkopf
Wie verläuft die allgemeine Transduktion bei Phage P22?
Replikation –> Rolling Circle –> Contamer mit Genomkopien und pac sites –> Endonukleasen schneiden an pac sites –> viele Genome entstehen, die verpackt werden (44kb)
