Temperenter Phage

Die Temperenz (aus dem lateinischen temperantia, Mäßigung) ist eine Eigenschaft bestimmter Viren beziehungsweise Bakteriophagen. Bei temperenten Viren kann im Gegensatz zu virulenten Viren das Virusgenom unter bestimmten Umständen in das Genom des Wirtes eingebaut werden (lysogener Zyklus). Dieser Vorgang erfolgt ortsspezifisch, d. h. ein bestimmter temperenter Phage inseriert seine DNA stets an einer definierten Stelle innerhalb des Wirtsgenoms; so fügt zum Beispiel der Phage Lambda sein Erbgut stets zwischen das gal- und das bio-Operon im Genom von E.coli ein. Die stabil integrierte virale DNA (der sog. Prophage) wird anschließend mit dem bakteriellen Genom repliziert und bei der Teilung an die entstehenden Zellen weitergegeben, hat jedoch in diesem Stadium keinen negativen Einfluss auf die Physiologie der Zelle.

Bestimmte Reize wie beispielsweise UV-Strahlung oder bestimmte Chemikalien jedoch können die Exzision der viralen DNA in der Wirtszelle oder in deren Nachkommen induzieren. Dies führt zu einem Übergang in den lytischen Zyklus. In dessen Verlauf wird die virale DNA repliziert und die Bakterienzelle zur Synthese von viralen Hüllproteinen "umprogrammiert", die sich schließlich mit der replizierten DNA zu funktionsfähigen Viren zusammenlagern (self-assembly) und infolge der Zelllyse freigesetzt werden.

Kommt es unter bestimmten Umständen zur Exzision nicht nur des Prophagen sondern auch von benachbarten DNA-Sequenzen des Wirtsgenoms, so führt dies zur Produktion eines Phagen, der zusätzlich zur viralen DNA außerdem Teile bakterieller Erbinformation in sich trägt. Infiziert ein derartiger, "rekombinanter" Phage eine Zelle, kann es im Rahmen des lysogenen Zyklus zur Integration nicht nur viraler, sondern auch bakterieller DNA in das Wirtsgenom kommen. Diese Form der Genübertragung zwischen Bakterien durch Viren bezeichnet man als (orts)spezifische Transduktion.