Question 1

Wie ist die Struktur eines Bakteriophagen?

Accepted Answer

Bakteriophagen sind Viren, die aus einem Nukleinsäuregenom bestehen, entweder DNA oder RNA, umgeben von einer Proteinhülle, die als Kapsid bezeichnet wird. Einige Phagen haben zusätzlich eine Lipidhülle und spornartige Oberflächenanhänge oder Schwänze. Diese ultramikroskopischen Partikel sind zu klein, um sie mit einem Lichtmikroskop zu betrachten, und können nur mit einem Elektronenmikroskop gesehen werden.

Question 2

Wie infizieren und vermehren sich Bakteriophagen in Bakterienzellen?

Accepted Answer

Bakteriophagen heften sich an die bakterielle Zelloberfläche und injizieren ihr genetisches Material in den Wirt. Das virale Genom wird repliziert und Kapsidproteine werden unter Verwendung der biochemischen Maschinerie der Wirtszelle produziert. Sobald sich Phagenpartikel zusammenbauen, werden sie durch Lyse der Wirtszelle freigesetzt, wobei sie oft herausplatzen und dabei das Bakterium töten.

Question 3

Was ist ein Plaque-Assay und wie misst er die Phagenkonzentration?

Accepted Answer

Ein Plaque-Assay mischt Phagen mit Bakterien und weichem Agar, der auf regulären Agarplatten überschichtet ist. Bakterien bilden einen kontinuierlichen Rasen, und wenn Phagen Bakterien infizieren und lysieren, bilden sich Plaques als klare Zonen. Das Zählen diskreter Plaques und die Berechnung der plaque-bildenden Einheiten (PFU) pro Milliliter bestimmt die ursprüngliche Phagenkonzentration in der Probe.

Question 4

Warum sind Coliphagen nützliche Indikatoren für Wasserverschmutzung?

Accepted Answer

Koliphagen infizieren E. coli, ein häufiges Darmbakterium, das auf eine Fäkalkontamination hinweist. Sie sind zuverlässige Surrogat-Indikatoren für krankheitserregende Enteroviren, die ebenfalls fäkal übertragen werden, aber schwierig zu bestimmen sind. Schnelle und kostengünstige Aufzählungsmethoden machen Koliphagen zu attraktiven Werkzeugen zur Beurteilung der Fäkalkontamination in der Umwelt Wasserproben.

Question 5

Welche Bedingungen sind notwendig, um Bakterien für einen Plaque-Assay vorzubereiten?

Accepted Answer

Bakterien müssen sich in der logarithmischen Wachstumsphase befinden, um sicherzustellen, dass jedes Bakterium lebendig ist und es dem Phagen ermöglicht, Nachkommen zu produzieren. Drei Stunden vor dem Test die Übernachtkultur in frisches Nährmedium inokulieren und bei 35-37°C unter Schütteln inkubieren. Dieses Timing stellt sicher, dass die Bakterien optimale metabolische Aktivität für die Unterstützung der Phagenreplikation erreichen.

Question 6

Wie können Plaque-Assays angepasst werden, um Viren zu detektieren, die keine Bakteriophagen sind?

Accepted Answer

Plaque-Assays können mit Säugetierviren wie Influenza durchgeführt werden, indem Säugetierzellen als Monolayer in Gewebekultur-Schalen kultiviert werden. Virushaltige Medien werden hinzugefügt, um eine Infektion zu ermöglichen, dann werden die Zellen mit immobilisierendem Medium wie Agarose überschichtet. Nach einer Inkubation von bis zu zwei Wochen werden die infizierten Zellen fixiert und gefärbt, um Plaques zu visualisieren und zu zählen.

Question 7

Wie werden einzelne Phage-Isolate aus Umweltproben mittels Plaque-Assays gewonnen?

Accepted Answer

Phagen werden wie Boden von Umweltproben durch Filtration gesammelt und dann verwendet, um empfängliche Bakterien in einem Plaque-Assay zu infizieren. Einzelne Plaques werden entnommen und auf neue Agarplatten aufgetragen, die mit Bakterien enthaltendem Top-Agar überschichtet sind. Die Phagenkonzentration nimmt entlang des Strichs ab, was die Isolierung und weitere Analyse diskreter Plaques von einzelnen Phagentypen ermöglicht.

Erkennung von Bakteriophagen in Umweltproben - Bewertungsquiz