Bakterientötende Viren - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Bakterientötende Viren

Was sind Phagen?

In nahezu jedem Winkel der Erde wimmelt es von Bakterien – und wo Bakterien sind, sind auch Phagen nicht weit. Diese auf bakterielle Wirte spezialisierte Viren kommen vom Ozeanwasser bis hin zum Erdboden praktisch überall vor und sind Schätzungen zufolge sogar zehnmal häufiger als Bakterien. Auch in und auf unserem Körper tummeln sich Milliarden dieser winzigen Strukturen.

Kleiner als ein Bakterium

Bakteriophagen
Kopf und Schwanz: Phagen sind relativ simpel aufgebaut. © Bacter/ CC-by-sa 3.0

Ein Phage ist noch sehr viel kleiner als eine Bakterienzelle und relativ simpel aufgebaut: Er besteht lediglich aus seinem Erbgut, das in eine Proteinhülle eingebettet ist. Bei den komplexesten Vertretern der Phagen lässt sich unter dem Elektronenmikroskop ein rund 100 Nanometer großer, polyedrischer Kopf ausmachen. Daran schließt sich ein etwa gleich langer Schwanz an, an dessen Ende beinartige Strukturen sitzen. Mit diesen Beinchen können sich die Phagen an ihre Opfer anheften.

Wie andere Viren auch sind die Winzlinge nicht dazu in der Lage, sich selbständig zu vermehren. Sie müssen die Zellmaschinerie anderer Organismen nutzen – und kapern zu diesem Zweck gezielt Bakterien. Jeder Phage erkennt dabei spezifisch Stämme einer bestimmten Bakterienart.

Bis die Zelle platzt

Hat ein Phage einen passenden Wirt ausgemacht, dockt er an Rezeptoren auf dessen Oberfläche an und beginnt mit seiner Mission: Er injiziert seine Erbinformation in die fremde Zelle, sodass nur die leere Proteinhülle an der Außenseite des befallenen Bakteriums zurückbleibt.

Bakterienkultur
Phagen hinterlassen deutlich sichtbare Löcher in Bakterienkulturen. © CDC

Im Inneren der Bakterienzelle beginnt nun die Replikation des Virusgenoms. Dabei entstehen Enzyme, die das bakterielle Chromosom zerstören. Die Phagen-DNA kann so vollständig die Kontrolle über die Zelle übernehmen. Als Folge werden immer mehr neue Phagen produziert – bis die Bakterienzelle schließlich platzt und die neue Phagengeneration freisetzt.

Anzeige

Fatale Kettenreaktion

Bei diesem Prozess gehen aus einem einzigen Bakterium rund 100 bis 200 Phagen hervor. Diese befallen und töten sofort weitere, umliegende Bakterien. Es beginnt eine fatale Kettenreaktion, die so lange weiterläuft, bis keine geeigneten Wirtszellen mehr vorhanden sind. Wie effektiv die Phagen dabei vorgehen, lässt sich selbst mit bloßem Auge erkennen: In dicht gewachsenen Bakterienkulturen bilden sich durch die Arbeit der Viren sichtbare Löcher.

  1. zurück
  2. 1
  3. |
  4. 2
  5. |
  6. 3
  7. |
  8. 4
  9. |
  10. 5
  11. |
  12. weiter
Anzeige

In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Die Stunde der Bakterienfresser
Bakteriophagen als Alternative zu Antibiotika?

Bakterientötende Viren
Was sind Phagen?

Flecken in Bakterienkulturen
Die Entdeckung der Phagen

Hoffnung gegen Superkeime
Warum Phagen die neuen Antibiotika werden könnten

Kommt die Phagentherapie?
Der Stand der Dinge in Deutschland und Europa

Diaschauen zum Thema

News zum Thema

Wir sind von Milliarden Phagen besiedelt
Auf Bakterien spezialisierte Viren wandern aus dem Darm in alle Regionen unseres Körpers

Das sind die gefährlichsten "Superkeime"
WHO veröffentlicht Liste mit den tödlichsten resistenten Bakterien

Interaktive Karte der Antibiotika-Resistenzen
In welchen Ländern sind Darmbakterien gegen welche Antibiotika immun?

Alternative zu Antibiotika entwickelt
Antimikrobielle Peptide töten Keime ab

Ein Rezept für wirksame Antibiotika?
Forscher liefern "Bauplan" für vielversprechende Wirkstoff-Kandidaten

Dossiers zum Thema

Anzeige
Anzeige