Der Hauptunterschied zwischen virulenten und gemäßigten Phagen besteht darin, dass virulente Phagen Bakterien während jedes Infektionszyklus abtöten, da sie sich nur über den lytischen Zyklus replizieren, während gemäßigte Phagen Bakterien nicht unmittelbar nach der Infektion abtöten, da sie sowohl lytisch als auch lysogen replizieren Zyklen.
Phagen oder Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien infizieren. Viren reproduzieren sich über zwei Mechanismen, den lytischen Zyklus und den lysogenen Zyklus. Es gibt zwei Haupttypen von Phagen, basierend auf den Mechanismen der Infektion und Abtötung des Wirtsbakteriums: virulente Phagen und gemäßigte Phagen. Virulente Phagen replizieren über den lytischen Zyklus. Temperierte Phagen replizieren sowohl über lytische als auch über lysogene Zyklen. Virulente Phagen zeigen eine generalisierte Transduktion und sind in der Lage, das Wirtsbakterium nach jedem Infektionszyklus abzutöten. Temperierte Viren zeigen eine spezialisierte Transduktion und töten das Wirtsbakterium nicht unmittelbar nach der Infektion. Sie sind in der Lage, virale DNA in das Bakterienchromosom zu integrieren und über mehrere Bakteriengenerationen im Prophagenstadium zu verbleiben, ohne das Bakterium abzutöten.
Was ist ein virulenter Phage?
Virulenter Bakteriophage ist ein Bakteriophage, der das Wirtsbakterium durch Lyse abtötet. Sie durchlaufen immer einen lytischen Lebenszyklus, der nach jedem Infektionszyklus den Tod des Wirtsbakteriums verursacht. Die Infektion eines Bakteriums durch einen virulenten Bakteriophagen und die Übertragung bakterieller DNA auf ein anderes Bakterium während der zweiten Infektion wird als generalisierte Transduktion bezeichnet. Daher kann eine verallgemeinerte Transduktion als die Übertragung bakterieller DNA von einem Bakterium zu einem anderen Bakterium durch einen virulenten Bakteriophagen während des lytischen Zyklus definiert werden.
Abbildung 01: Virulente Phagen – Lytischer Zyklus
Nach der Infektion sind virulente Phagen in der Lage, die bakteriellen Zellmechanismen zu kontrollieren, um ihre eigene DNA zu replizieren. Viren sind auch in der Lage, bakterielle Chromosomen in kleine Stücke zu zerlegen und die bakterielle Zellwand plötzlich zu zerstören, um zusammengesetzte Phagen freizusetzen, was den Zelltod verursacht.
Was ist ein gemäßigter Phage?
Temperate Phagen sind die Bakteriophagen, die oft einen lysogenen Zyklus aufweisen. Diese Phagen können zwischen lytischen und lysogenen Wegen ausgewählt werden. Temperente Phagen führen eine spezialisierte Transduktion durch. Wenn temperente Phagen Bakterien infizieren, sind sie in der Lage, virale DNA in Bakterienchromosomen zu integrieren und verbleiben für mehrere Bakteriengenerationen im Prophagenstadium. Daher lysieren gemäßigte Phagen Bakterienzellen nicht unmittelbar nach der Infektion. Während der bakteriellen Genomreplikation unterliegt die virale DNA der Replikation und dringt in neue Bakterienzellen ein und überlebt.
Abbildung 02: Temperente Phagen – Lysogener Zyklus
Temperate Phagen bleiben bis zur Induktion inaktiv. Wenn die Prophagen durch bestimmte Faktoren induziert werden, löst sich virale DNA vom Bakterienchromosom. Manchmal lösen sich während dieser Ablösung Fragmente von Bakterienchromosomen und bleiben an der Prophagen-DNA hängen. Aufgrund der Induktion durchlaufen die Phagen danach einen lytischen Zyklus. Virales Genom repliziert sich mit angehängter bakterieller DNA und verpackt in neue Kapside und erzeugt neue Phagen. Neue Phagen setzen die Bakterienzelle durch Lyse frei.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen virulenten und gemäßigten Phagen?
- Virulente und gemäßigte Phagen sind zwei Arten von Bakteriophagen.
- Sie infizieren Bakterien und vermehren sich mithilfe bakterieller Replikationsmechanismen.
Was ist der Unterschied zwischen virulenten und gemäßigten Phagen?
Virulente Phagen sind die Bakteriophagen, die sich nur während des lytischen Zyklus replizieren. Unterdessen sind gemäßigte Phagen die Bakteriophagen, die sich sowohl durch lytische als auch durch lysogene Zyklen replizieren. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen virulenten und gemäßigten Phagen. Darüber hinaus können virulente Phagen das virale Genom nicht in ein bakterielles Chromosom integrieren, während gemäßigte Phagen das virale Genom in das bakterielle Chromosom integrieren können.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen virulenten und gemäßigten Phagen darin, dass die virulenten Phagen die Bakterienzelle lysieren, während die gemäßigten Phagen die Bakterienzellen nicht lysieren. Auch zeigen virulente Phagen eine generalisierte Transduktion, während gemäßigte Phagen eine spezialisierte Transduktion zeigen.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen virulenten und gemäßigten Phagen zusammen.
Zusammenfassung – Virulente vs. gemäßigte Phagen
Es gibt zwei Arten von Bakteriophagen: virulent und gemäßigt. Phagen zeigen zwei Arten der Replikation: lytische oder lysogene Replikation. Virulente Phagen durchlaufen nur einen lytischen Zyklus, während gemäßigte Phagen zwischen dem lytischen und dem lysogenen Zyklus wählen können. Während des lytischen Zyklus integrieren virulente Viren keine Nukleinsäuren des Phagen in das Genom des Wirts. Unmittelbar nach der Replikation und dem Zusammenbau lysieren virulente Viren die Bakterienzellen und kommen heraus. Während des lysogenen Zyklus integrieren gemäßigte Viren die Nukleinsäure des Bakteriophagen in das Genom des Wirts, aber das Bakterium lysiert nicht. Somit fasst dies den Unterschied zwischen virulenten und gemäßigten Phagen zusammen.
