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Viren

Das Genom des M13-Phagen

Die filamentösen E. coli-Phagen vom M13-Typ besitzen ein einzelsträngiges, zirkuläres DNA-Genom mit einer Länge von 6.408 Basenpaaren. Durch das Genom werden insgesamt 10 Gene codiert, die in drei funktionellen Gruppen angeordnet sind: die Gene II und V für die Replikation, die Gene III, VI, VIII und IX für die Bildung der Virushülle und die Gene I und IV für die Morphogenese. Im Gegensatz zu den ikosaedrischen Phagen gibt es keine Gen-Überlappungen bis auf 20 Nucleotide, die die Gene I und IV gemeinsam nutzen.

Die Replikation

Die Replikation startet mit der Überführung der Einzel-(+)Strang-DNA in die doppelsträngige, replikativen DNA-Formen RF I und RF II. RF I wird durch das Gen-II-Produkt an einer spezifischen Stelle gespalten. Die sich anschließende Replikation wird durch drei wirtsspezifische Enzyme katalysiert, wobei in der frühen Phase der Replikation das Zwischenprodukt RIe (e für early) entsteht und in der späten Phase die Form RIl (l für late). An RIe werden die (-)Stränge synthetisiert, die als Matrize für die weitere mRNA-Synthese benötigt werden. Eine weitere (-)Strang-Synthese während der späten Phase wird dadurch verhindert, dass sich an die sonst identischen Strukturen das Gen V-Produkt anlagert und damit die Synthese des komplementären (-)Stranges blockiert. Während der Replikation bleibt auf dem (-)Strang ein Molekül des Gen II-Produkts zurück und signalisiert nach einer Runde einem weiteren Molekül des Gen II-Produkts, dass der Strang abgeschnitten und zirkularisiert werden soll.

In der späten Replikationsphase bilden sich nur Nucleoproteinkomplexe aus einzelsträngiger (+)Strang-DNA und Gen V-Protein, die nach Anlagerung des Hüllproteins als Viruspartikel freigesetzt werden.

Abb.1
Replikationsschema des Bakteriophagen M13
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