T4-Phage
Escherichia virus T4
Der T4-Phage ist ein Virus, das spezifisch Bakterien der Art Escherichia coli infiziert und zerstört. Er gehört zur Familie der Myoviridae und zeichnet sich durch einen hochkomplexen Aufbau mit einem ikosaedrischen Kopf und einem kontraktilen Schwanzapparat aus. Als obligat lytischer Phage führt seine Vermehrung innerhalb der Wirtszelle unweigerlich zu deren Lyse und dem Freisetzen neuer Virionen. Er dient seit Jahrzehnten als eines der wichtigsten Modellsysteme in der Molekularbiologie, Genetik und Virologie.
Details
Erkennungsmerkmale
Ikosaedrischer Kopf (ca. 120 nm lang), langer kontraktiler Schwanz (ca. 100 nm) mit Grundplatte und sechs langen Schwanzfasern zur Adsorption.
Sozialverhalten
Einzeln vorkommende Partikel; Interaktion erfolgt ausschließlich mit der Wirtszelle während des Infektionszyklus.
Ernährung
Obligater Parasit; nutzt die zelluläre Maschinerie von Escherichia coli zur Replikation seines Genoms und zur Synthese von Kapsidproteinen.
Jagdstrategie
Adsorption an Lipopolysaccharide und OmpC-Proteine der Wirtsoberfläche mittels Schwanzfasern, gefolgt von DNA-Injektion durch den Schwanzkanal.
Laichsubstrat
Zytoplasma von lebenden Escherichia coli Bakterien.
Überwinterung
Überdauerung als inaktives Virion in der Umwelt oder durch kontinuierliche Infektionszyklen in Wirtspopulationen.
Ökologie
Ökologische Rolle
Regulierung von Bakterienpopulationen in aquatischen Systemen und im Darmtrakt von Tieren; Beitrag zum mikrobiellen Loop und Nährstoffkreislauf.
Natürliche Feinde
Keine Fressfeinde; Inaktivierung durch UV-Strahlung, Hitze oder bakterielle Abwehrmechanismen wie Restriktionsenzyme und CRISPR.
Konkurrenzarten
Andere Koliphagen (z. B. T7, Lambda-Phage), die um dieselben Wirtsressourcen konkurrieren.
Ökosystemleistung
Kontrolle potenziell pathogener Bakterien und Freisetzung organischer Materie durch bakterielle Lyse.
Bedrohungen
Umweltfaktoren wie extreme pH-Werte, hohe Temperaturen und UV-Licht sowie bakterielle Resistenzentwicklung.
Wissenschaftlicher Steckbrief
Steckbrief
Lebensraum
Ubiquitär in Habitaten mit hoher E. coli-Dichte, insbesondere in kommunalem Abwasser, Gülle, dem Darmtrakt von Säugetieren und fäkal verunreinigten Böden und Gewässern.
Ökologische Rolle
Regulation von Bakterienpopulationen; Teil des 'Viral Shunt' im mikrobiellen Nahrungsnetz, wodurch organischer Kohlenstoff aus Bakterien wieder als gelöste Nährstoffe verfügbar gemacht wird.