Das Jugend forscht Projekt von Christop K.

1. Das Jugend forscht Projektvon Christop K. Thema: Weitere Erforschungen des lytischen und lysogenen Zyklusses

2. Arbeitsaufteilung • Was ist ein Virus? • Bakteriophagen • Hinführung zum Thema • Ablauf des lytischen Zyklus • Ablauf des lysogenen Zyklus • Forschungsaufgabe • Phagen, die eine besondere Rolle in den Lebenszyklen spielen (Forschung) • Forschungsergebnisse • Problematiken • Verwendung in der Forschung

3. Heute versteht man unter einem Virus, einen Erreger, der bestimmte ansteckende Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen auslösen kann. Einen solchen Erreger kann man nur unter einem Elektronenmikroskop untersuchen, da er die Grenze des Auflösungsvermögens eines Lichtmikroskops übersteigt. Viren sind molekulare Eiweißkörper, die sich nur in lebenden Zellen vermehren. Der Erreger hat die Fähigkeit, sich in dem befallenen Wirtskörper zu vermehren, diesen Vorgang nennt man auch „Virulenz“. Was ist ein Virus?

4. Bakteriophagen Bakteriophagen sind eine Gruppe von Viren, die Bakterien befallen. Man nennt sie auch einfach „Phagen“. Ein bestimmter Bakteriophage ist der T4-Phage, der wie folgt aufgebaut ist: Er besteht aus einem Kopf (enthält in der Proteinhülle die DNA), einem schmalen Kragen und dem Schwanzstück. Die Proteinscheide des Schwanzstücks ist kontraktil. Durch die Kanüle kann die DNA in das Bakterium injiziert werden. Die Grundplatte mit Stacheln und die Schwanzfibern dienen dem Festhaften an der Zellwand des Bakteriums.

5. Hinführung zum Thema Bakteriophagen teilt man nach ihrem Lebenszyklus in zwei Gruppen ein: lytische und lysogene Phagen. Der grundlegende Unterschied zwischen diesen zwei Gruppen besteht darin, dass ein lytischer Phage sein Wirtsbakterium nach kurzer Zeit vernichtet, während sich ein lysogener Phage eine ganze Zeit, sogar über mehrere Generationen der Wirtszelle hinweg, ruhig verhalten kann (keine Veränderung hinsichtlich einer Vermehrung von außen beobachtbar). Typische Vertreter für diese Lebenszyklen sind zwei E. coli-Phagen: der lytische (oder virulente) T4- und der lysogene (oder temperente)Gamma-Phage.

6. Fragen, die man sich stellt: • „Wie macht man in der Praxis Bakteriophagen-infektionen sichtbar?“ • „An welchen Merkmalen erkennt man die Lebenszyklen?“

7. Verfahrensweise zum Nachweis von Bakteriophageninfektionen Eine Verfahrensweise zum Nachweis von Bakteriophageninfektionen kann wie folgt ablaufen: Man nimmt ein Agarmedium und mischt eine konzentrierte Probe der Bakterien mit einigen Bakteriophagen und legt sie auf das Agarmedium . Man wartet eine Zeit (ca. sechs Stunden), damit die beiden Proben inkubieren können. Die Bakterien werden jetzt von den Phagen rasant genutzt, damit sie sich darin vermehren können. Dies kann man schön beobachten, denn die von den Phagen infizierten Bakterien platzen auf und hinterlassen neben den neuen Phagen, die freigesetzt wurden, ein Loch auf dem Medium, das diesen Vorgang deutlich macht.

8. Ergebnisse Wenn Ihr die Ergebnisse sehen wollt, so müsst Ihr Euch folgenden Termin merken: Dienstag, 06.03.2002 9.00 bis 11.00 Uhr Präsentation der Wettbewerbsarbeiten Im BMW Motorradwerk Am Juliusturm 14-38, Tor 1, 13599 Berlin

9. Bis dahin ... Euer Christoph K.

10. Quellen • Stryer, Lubert: Biochemie. Völlig neu bearbeitete Auflage. Heidelberg: Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft. 1990 • Microsoft Encarta • Wurtz, M., Universität Basel/Science Source/Photo Researchers Inc.