Aufbau von Viren
besteht aus Nukleinsäuren, Proteinhülle und ggf Lipidhülle
benötigt zur Vermehrung eine Wirtszelle
besitzt keinen Stoffwechsel
Aubau von Viren: Virionen
Virusteilchen außerhalb einer Zelle
Aubau von Viren: einfache Viren
Nukleokapsid:
Nukleinsäuren
braun: Proteinhülle/Kapsid
Aubau von Viren: Komplexe Viren
braun: Proteinhülle
Lipidhülle
lila, schwarz und türkis: virale Enzyme
braune Anhänge= Spikeproteine in Lipidhülle
Aufbau von Viren: Grippevirus
Erbgut: DNA/RNA
Kapsid
Hülle mit stacheligen Fortsätzen
Aufbau von Viren: HI Virus
braun- RNA
Reverse Transkriptase
p24 Kapsid
Lipiddoppelschicht
Hüllprotein
Aufbau von Viren: T2 Phage
Kopf
braun: DNA
Kragen
Schwanz
grau: Schwanzfibern
Aufbau von Viren: Bakteriophagen
Nukleinsäure: DNA oder RNA, Träger Erbinformation
Kapsid: Schutz(verpackung) Erbsubstanz
Kragen: Zusammenhalt einzelner Komponenten, Stabilisierung
Spike/Endplattenstift: Absorption/Anheftung
Endplatte: Befestigung Spikes
Schwanzfibern: wirtspezifische Adsorption (nicht bei Lambda, aber bei T4)
Schwanzhülle: Infektion der Ebsubstanz in Wirtzelle, zsm ziehen
-> keine Lipidhülle gehören zu einfachen Viren
Bakteriophagen
Gruppe von Viren, die auf Bakterien als Wirtszellen spezialisiert sind
Retrovirus
RNA Viren schreibt RNA zu DNA um
Prophage
Viren, die Bakterien infizieren
Prophagen DNA wird in Genom von Bakterion eingebaut
virulente Viren
Viren mit lytischem Zyklus
temprente Viren
Viren mit lysogenem Zyklus
Baltimore-Klassifikation
Klassififikation von Viren aufgrund ihres Virusgenoms
Gruppe I: dsDNA-Viren (doppelsträngige DNA)
Beispiele: Adenoviren, Herpesviren
Gruppe II: ssDNA-Viren (einzelsträngige DNA)
Beispiel: Parvoviren
Gruppe III: dsRNA-Viren (doppelsträngige RNA)
Beispiel: Reoviren
Gruppe IV: (+)ssRNA-Viren (positive einzelsträngige RNA- wirkt direkt als mRNA, kein umschreiben)
Beispiele: Coronaviren, Flaviviren
Gruppe V: (-)ssRNA-Viren (negative einzelsträngige RNA- wirkt als Matrize zur mRNA Synthese, muss umgeschrieben werden)
Beispiele: Ebolavirus
Gruppe VI: ssRNA-RT-Viren (RNA mit DNA-Zwischenstadium, mit RT in DNA umgeschrieben und Integration ins Wirtsgenom)
Beispiele: HIV-1
Gruppe VII: dsDNA-RT-Viren (DNA mit RNA-Zwischenstadium; zur Replikation in RNA umgeschrieben wird)
Beispiel: Hepatitis-B-Virus
revers transkribierende Viren
positiver Einzelstrang-RNA, die per Reverse Transkriptase (RT) in DNA zurückgeschrieben und ins Zellgenom eingebaut wird
Viren mit Doppelstrang-DNA, die umgekehrt zur Replikation einen RNA-Zwischenschritt benutzen und daher ebenfalls revers transkribieren
Virengenom: Polarität
Leserichtung der viralen RNA
(+)-Polarität: entspricht der Leserichtung der mRNA
(-)-Polarität: entspricht nicht der Leserichtung der mRNA -> Matrize zur mRNA Synthese
Virusreplikation: Ablauf
Adsorption: Anheftung Viren an Zelle
Penetration: Injektion genetischen Materials in Zelle oder Phagozytose Virus
Uncoating: Verlust der Hülle, Freisetzung des Virusgenoms und viraler Proteine in Zelle
ggf. reverse Transkription (bei RNA-RT-Viren): Umschreiben der RNA durch viruseigene reverse Transkriptase in DNA
Synthesephase: genet. Replikation des Virusmaterials (Nutzung Enzymausstattung der Wirtszelle)
ggf. Integration ins Wirtsgenom: lysogene/stille Replikation mit der Wirtzelle (temperentes Virus)
Virale Genexpression: Translation viralen Proteoms durch Ribosomen der Wirtszelle
Self-Assembly/ Maturation: Zusammenbau einzelner Virusbestandteile
Liberation: Freisetzung des Virus durch Lyse der Zelle
ggf. Knospung/Budding: Viren nutzen bei Austritt Teil der Wirtzellenmembran als Lipidhülle
Phagenvermehrung
allgemeine Transduktion
Adsorption + Penetration
Fragmentierung: Zerstörung der bakteriellen DNA
Phagensynthese + Selfassembly: zufällig bakerielle DNA in Phage verpackt
-> Freisetzung
Infektion eines Bakteriums durch transduzierten Phagen
Austausch homologer DNA Sequenzen in Bakteriengenom durch crossing over
-> rekombinantes Bakterium
spezielle Transduktion
Prophage im Wirtsgenom
Excicion der Prophage, dabei benachtbarter Teil der Wirts-DNA mit
Phagenvermehrung + Selfassembly: Replikation excisierter DNA -> Entstehung transduzierter Phagen, Freisetzung
Austausch homologer DNA-Sequenzen durch crossing over -> rekombinantes Bakterium
Vergleich allgemeine Transduktion und spezielle Transduktion
Antigendrift
Änderungen der AG durch Punktmutationen im Virusgenom
Ursache: schnelle und dadurch fehlerhafte Replikation des Virusgenoms, sowie Fehlen von Reparaturmechanismen
Folgen: strukturelle Veränderung der AG -> können sich Viren Immunabwehr des Wirtes entziehen (Immunevasion)
Antigenshift
Änderung der AG eines Virus, die durch einen Gen-Austausch zwischen verschiedenen Viruslinien
Neukombination (Reassortment) genetischen Materials bei Viren mit segmentiertem Genom (z.B. Influenza-A-Virus)
Voraussetzung: gleichzeitige Infektion einer Wirtszelle durch unterschiedliche Viruslinien eines Genus
Folgen.
Influenzaviren
Proteine für Pathogenität
HA/Hämagglutinin: ermöglicht Adsorption + Penetration in Zellen der Atemwege
NA/Neuraminidase: verflüssigt Schleim bei Zellen der Atemwege, notwendig für Budding (Envelope)
Influenzaviren/Grippeviren
RNA Viren
besitzt ssRNA - (8x): antisense, komplementär zur mRNA
für jeden RNA Abschnitt RNA-Polymerasen (keine Korrekturfunktion-> hohe Fehlerraten -> Antigendrift)
Influenzaviren:
Antigendrift und -shift
Antigendrift: durch hohe Fehlerraten der RNA Polymerasen
Antigenshift: in regelmäßige zeitlichen Abständen Neukombinationen der Gensegmente für AG HA und NA -> Ausbildung neuer Influenza-A-Subtypen
-> ggü entstandenen Influenza-A-Varianten keine Immunität
-> Auftreten von Pandemien
Zuletzt geändertvor 2 Jahren