Kapitel 8

Gentechnisches Element, das nur in einer lebenden Zelle replizieren kann, der wirtzelle

Keine lebende Einheit

Wirtszelle: für Energie, metabolische Intermediate, Proteinensynthese

Obligat intrazelluläre Parasiten

Eigenes Genom

Der infektiöse Viruspartikel, das virale Genom ist von einer Proteinhülle und manchmal von weiteren Schichten umgeben

Extrazelluläre Form - Verbreitung von einer wirtzelle zur anderen ermöglicht

Nur in wirtzellem replizieren oder reproduzieren

Capsid: proteinhülle virion - Schutz

Nucleocapsid: nucleinsäure und Capsid

Proteine Oberfläche: Anheftung wirtszelle, Infektion, Replikation

• virulente (lytische) Infektion: Virus replizieren, Wirt zerstören, normaler Wachstum- Replikation Virus, lyse Zelle freigesetzt

• Lysogene Infektion wirtszelle nicht zerstört nur genetisch verändert: das virengenom wird Teil des wirtszell Genom

DNA oder RNA Genom (verschiedene Zeiten reproduktiver Kreislauf)

Einzelsträngig oder doppelsträngig vorliegt

Linear oder ringförmig sein

Plus Sinn: Basensequenz, identische ist mit jener der mRNA, die Proteine transplantiert

Minus (einzelsträngig)

minus-Sinn: Basensequenz, die komplementär zur viralen mRNA

Kleiner

Klassifiziert: Genom oder Wirt

Bakteriophagen: Viren die Bakterien infizieren

Variieren

Capsid: mehr me capsomere( einzelne Proteinmoleküle, genauen Reihenfolge, wiederholenden Muster)

Kleine größere schränkt Proteine ein, eine einzige Proteinart manchmal

Selbststrukturierung: Zusammenbau virions spontaner Vorgang

manchmal richtige faltung und Zusammenbau mittels zellulärer Proteinen

Streng symmetrisch

• stäbchenförmig: helikale Symmetrie

• Rund: ikosaedrische Symmetrie: 20 dreieckige Flächen und zwölf Ecken, effektivste, capsomeren drei pro Fläche und 60 capsomere pro virion

Länge helikaler Viren -> abhängig Länge der nucleinsäuren

Breite -> größe und Packung capsomere bestimmt

Besitzen eine Lipoprotein-Membran, welches das Nucleocapsid umgibt

RNA und DNA Genom enthalten

Proteine Oberfläche anheftung

An Infektion beteiligt wirtzellmembran verschmilzt - austreten neu umhüllt

Besteht aus Cytoplasmamembran wirtszelle

Keine metabolische Vorgänge- metabolisch inaktiv außerhalb vom Wirt

Enzyme: Infektion

Bsp. Lysozym: Loch Bakterienzellwand, nucleinsäuren in die Zelle/ lose Bakterien

Neurinidasen: glykoproteine und glykolipide zerstören- Freisetzung

Nucleinsäurepolymerase: Virale RNA Genom repliziert, spezifische mRNA herstellt

Reverse Transkriptase; retroviralen vorkomme eine RNA abhängig DNA polymerase

Einschritt-Wachstumskurve: Zahl der Viren während der Replikation nicht ändert, Zelle platzt schlagartig mehr Viren

Eclipse: virgenom repliziert, virale Proteine translatiert

Reifung: neu synthetisierte nucleinsäuremolekühle in proteinhülle verpackt werden

Latenzphase: eclipse, Reifung neue virionen noch nicht außerhalb der Zelle

Knospung/ Ausscheidung

Wurfgröße: Anzahl freigesetzter Vitrinen

Titer: Viren pro Volumeneinheit

Plaque-Test:

Eine Zone der Lyse oder Wachstumshemmung, die durch eine Virusinfektion eines Rasens Empfindlicher Zellen gebildet wird

Plaque bildene Einheit pro mililiter

Spezifischer Rezeptor- für Infektion

T4 an LPS (Kohlenwasserstoff des lipopolysaccharids)

Veränderung Oberfläche Wirt und Virus- virale genom nur aufgenommen in cytoplasma- abgelesen Replikation

Bacteria, archaea waffen gegen Virus Angriff

• toxin- antitoxin- Modul

• CRISPR: antivirales System

• Restriktionsendonucleasen (prokaryoten) Enzyme fremd DNA an spezifischen Stellen spaltet: Restriktion - eigen DNA methylierung Modifikation ( nicht für einzelsträngige DNA und RNA Viren

Schutzmaßnahmen vor Spaltung: T4 kein cytosin stattdessen 5-hydroxymethyl-Cytosin

Mittels DNA polymerase der wirtszelle

Codiert das Virus für eigene DNA polymerase Codieret weitere Proteine: Replikation wichtig, Primasen, Helikasen

Eigenen DNA Replisom komplex: 8 Proteine, Synthese phagengenoms erleichtert

Zirkuläre Permutation: gleichen gesatz unterschiedliche Anordnung, Terminal redundant( gewisse DNA Sequenz an beiden Enden dubliziert)

T4 Genom als Einheit repliziert und enden rekombiniert -> langes DNA Stück ergibt: Cocatemer ( zwei oder mehr lineare Nukleinsäure Moleküle, die kovalent in tandemanordung verknüpft sind)

-> viele lineare DNA Stücke phagenkopf ausfüllen

Kopfball Verpackung

Codiert nickt für eigene RNA polymerase modifizierte Proteine Pollen Wirts RNA polymerase um

Eine Minute nach dem eindringen Wirts DNA und RNA hört auf

Codiert für drei wesentliche Sätze an Proteinen:

• frühen Proteine: Enzyme für Synthese, Glucosylierung 5hydroxymethyl-cytosin, Enzyme T4 Replisoms( Kopien phagengenom herstellt), Enzyme RNA polymerase Wirt modifizieren

• Mittleren Proteine; RNA polymerase modifizierende Enzyme, Strukturprotein, Release Proteine ( Virus Kopf, Schwanz, Freisetzung

• Späten Proteine: siehe mittlere

-> Auftreten der entsprechenden Produkte in der Zelle

Kraftaufwand und Capsid gepumpt- verpackungsmotor codiert vom phagen, Stoffwechsel Wirt benötigt für Synthese Phasen Protein und Energie

Verpackungsvorgang:

1) vorköpfe zusammengebaut- leer ( temporär vorhanden Gerüstproteinen, Strukturproteinen Kopf)

2) verpackungsmotor Öffnung vorkopfes gehängt: DNA Genom unter Druck reingepumpt (ATP benötigt) - Ausdehnung Kopf ablösen gerüstproteine

3) verpackungsmotor entfernt, capsid verschlossen

4) Anbau Schwanzes, schwarzfarsern, weiter Bestandteile

5) späte emzyme - aufbrechen wegen osmotischen Druck -> Freisetzung

Ein Virus, dessen Gnom in der Lage ist, zusammen mit dem Genom des Wirtes zu replizieren, Ohne dabei den Tod Todeswirt herbeizuführen, in einem Zustand, den man als lysogenie bezeichnet.

Lysogenie: ein Zustand, indem ein virales Genom als prophage zusammen mit dem Wirts genommen repliziert wird

Lysogen: Ein Bakterium, dass ein Prophagen enthält

Lysogene konversio: lysogene Zustand kann neue genetische Eigenschaften hervorrufen

Lysogenie:

1) bakterielle Genom integriert

2) virusgenom liegt als plasmid im cytoplasma vor

-> repliziert DNA: Prophage: die lysogene Form eines bakteriellen Virus

Lysogener Zustand aufrecht erhalten durch: Repressorproteine - inaktiv prophage induziert-> lytischen Zyklus

Ein Mechanismus der DNA Replikation, bei dem in einem Strang ein nick( Bruch) eingeführt wird und dieser Strang ausgerollt wird, er dient als Matrize für die Synthese eines komplementären strenges

Transduktion: einige Chromosomale Gene des Wirts in die neu synthetisierten virionen mitverpacken, wirtszelle übertragen, horizontaler gentransfer

Abhängig zellulären Spiegel zweier Repressormoleküle

• Lambda Repressor/ cI Protein: Anhäufung Ic, verhindert Synthese anderer Protein, Phagengenom in wirtsgenom-> lysogene Nachkommen

• Cro : verhindert ciao (Synthese cI ), lytischen

-> je nachdem, welcher Repression sich zuerst a, kumuliert, wird dieser das Ergebnis der Infektion steuern - genetischer Schalter

1) Lyse virulente Infektion

2) latenten Infektion: Virus vorhanden Vermehrt sich nicht, kann aber

3) persistente Infektion: Knospung, wirtzelle weiter wachsen- Viren produzieren

4) Transformation: tumorzelle

Ein Virus, dessen RNA genommen durch ein DNA Zwischenprodukt repliziert wird, Strukturell Komplex aufgebaute tierische Viren, DNA intermediär repliziert, Information rückwärts von RNA zur DNA übertragen

-> verwenden dafür das Enzym Reverse Transkriptase

Viren mit Hüllen , enthalten mehrer Enzyme: Reverse transkriptase, integrase, protease

Genom einzigartig: identischen einzelstrengen RNAmolekülen, Plus Orientierung

• Gag: Struktur Protein

• Pol : Reverse transkriptase, integrase

• env: hey Protein

Provirus: Das Genom eines temperenten Oder latenten Virus, wenn es gleichzeitig mit dem Wirts Chromosom repliziert