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Viren

Das Genom des Lambda-Phagen

Die λ-Phagen-DNA ist doppelsträngig und hat eine Länge von 48.502 Basenpaaren. Die DNA besitzt überhängende, einzelsträngige Enden (cos-sites), die 12 Basen lang sind und die die Zirkularisierung des DNA-Genoms gestatten.

Das Genom codiert etwa 60 Gene, die in funktionell verwandten Gruppen angeordent sind. Am linken Ende des Genoms befinden sich die Gene für Kopf und Schwanz (A-J) des Phagen, und im mittleren Teil befinden sich Gene, die für eine lysogene Vermehrung codieren ( cI, cII, cIII, cro, N und Q). Für den lytischen Infektionszyklus sind diese Gene nicht essenziell, so dass sie ohne Auswirkung auf die Lebensfähigkeit von Lambda entfernt werden können. Am rechten Ende befinden sich die für die Lyse von Zellwand bzw. Zellmembran notwendigen Gene S und R.

Abb.1
Genkarte von Lambda

Beim lytischen Vermehrungszyklus werden drei Phasen unterschieden, das frühe, mittlere und späte Stadium. Im frühen Stadium wird vom Promotor PL nach links, d.h. gegen den Uhrzeigersinn, abgelesen (kurze, schwarze Pfeile). Eines dieser frühen Transkripte codiert für das N-Protein, das eine wichtige Rolle für die weitere Transkription spielt. Ohne dieses Protein endet die Transkription an einer der Terminationsstellen. Im mittleren Stadium wird vom Promotor PR nach rechts, also im Uhrzeigersinn, abgelesen und u.a. das Q-Protein synthetisiert, das für die Expression der späten Gene benötigt wird und ebenfalls eine frühzeitige Termination verhindert.

Der lysogene Weg wird durch das cI-Repressorprotein aufrechterhalten, der an die Promotorbereiche der frühen Gene bindet und die Transkription verhindert. ori: origin of replication, cos: kohäsives Ende des linearen Genoms.

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