Viren

1. Kapsid: Phagen haben ein Kapsid, das aus Proteinen besteht und die genetische Information des Virus schützt. Das Kapsid kann verschiedene Formen haben, wie ikosaedrisch (20 dreieckige Flächen) oder langgestreckt.

2. Genom: Das genetische Material der Phagen kann entweder aus DNA oder RNA bestehen. Es ist in das Kapsid eingepackt und enthält die Anweisungen für die Replikation und Herstellung neuer Viren.

3. Kopf: Die Kopfregion des Phagen enthält das Kapsid und das genetische Material. Es ist die Struktur, die die genetische Information schützt.

4. Schwanz: Der Schwanz besteht aus Proteinen und ist für die Bindung an die Bakterienoberfläche und die Injektion des genetischen Materials in die Bakterienzelle verantwortlich.

5. Schwanzfasern: Einige Phagen haben Schwanzfasern, die an spezifische Rezeptoren auf der Oberfläche des Zielbakteriums binden. Dies ermöglicht eine spezifische Erkennung und Bindung an die Bakterienzelle.

6. Basisplatte: Die Basisplatte ist der Teil des Schwanzes, der an die Bakterienzelle bindet und den Eintritt des genetischen Materials in die Zelle erleichtert.

Phagen sind hochspezialisierte Viren, die spezifische Bakterienarten oder sogar bestimmte Stämme infizieren können. Sie nutzen die bakterielle Reproduktionsmaschinerie, um sich zu vermehren und neue Viren herzustellen. Durch die Lyse der Bakterienzelle werden die neu gebildeten Phagen freigesetzt und können weitere Bakterien infizieren. Phagen haben aufgrund ihrer spezifischen Bakterienwirtsbereiche verschiedene Anwendungen in der Biotechnologie, einschließlich ihrer Verwendung in der Phagentherapie zur Bekämpfung von Bakterieninfektionen.

• Symmetrie des Nukleokapsids

• Vorhandensein oder Fehlen von Virushülle

• Sequenzdaten

• nur in lebenden Zellen:

  1. Adsorption: Erkennung und Bindung an wirtszelle

  2. Penetration: Aufnahme der Viren in das Zellinnere, bei umhüllten Viren: Mebranfusion Rezeptorvermittelte Endocytose

  3. Uncoating: Abstreifen von Hülle und/oder Kapsid, Freisetzung der Viralen Nucleotidsequenz

  4. Replikation: Genomexpression&Vermehrung der viralen NS und Produktion der anderen Virusbestandteile (transkription& translation)

  5. Morphogenese: zusammenbau einzelner virusbestandteile zu infektiösem viruspartikel (Assambly&Maturation)

freisetzung der Viren erfolgt durch Knospung, Lyse der infizierten Zelle oder Apoptose

Klass 1-7 basierend auf Genomreplikation:

1,2 und 7 gilt für DNA Viren

1. klassisch semikonservativ

2. klassisch konservativ unter verwerfung des (-)-Strangs

   1. nach der Transkription erfolgt die reverse Transkription

3. klassiche semikonservative Replikation, allerdings von RNA statt DNA

4. synthetisiert ssRNA(-) und transkribiert diese zum ssRNA(-)-Genom

5. synthetisiert ssRNA(+) und transkribiert diese zum ssRNA(-)-Genom

6. bildet das ssRNA(+)-Genom durch Transkription des (-)-Strangs der dsDNA

   3-6 gilt für RNA-Viren

1. Zellkultur: Eine monolayer (einzellagige) Zellkultur wird in einer Petrischale erstellt. Diese Zellen dienen als Wirt für das Virus.

2. Virusinfektion: Eine bekannte Menge des Virus wird in die Petrischale gegeben und hat Zeit, die Wirtszellen zu infizieren. Das Virus kann auch vor der Zugabe in die Schale verdünnt werden, um die Konzentration zu bestimmen.

3. Agarüberzug: Eine Schicht aus einem weichen Agar wird über die Zellen gegossen. Dieser Agar verhindert, dass die Viren sich frei in der Schale bewegen und erlaubt es, dass jede Infektion auf eine kleine Anzahl von Zellen beschränkt ist.

4. Inkubation: Die Petrischale wird für eine Zeit inkubiert, die lang genug ist, damit die Viren die Wirtszellen infizieren und lysieren können. Dies kann von einigen Stunden bis zu einigen Tagen dauern, abhängig vom spezifischen Virus und den Wirtszellen. diese lysierten Viren infizieren wiederrum weitere Wirtszellen in ihrer unmittelbaren Umgebung

5. Plaque-Analyse: Nach der Inkubation wird die Schale untersucht, um die Anzahl der Plaques zu zählen (Ergebnis in “Plaque-bildenden-EInheiten=PFU). Jede Plaque repräsentiert eine Stelle, an der ein Virus eine Zelle infiziert und dann vervielfältigt hat, um die umliegenden Zellen zu infizieren und zu lysieren. Die Anzahl der Plaques wird verwendet, um die Virusmenge in der ursprünglichen Probe zu bestimmen.

1. DNA-Viren:

   • ssDNA

   • dsDNA

2. RNA-Viren:

   • ssRNA

   • dsRNA

3. RNA<—>DNA-Viren

   • ssRNA(Retroviren)

   • dsDNA (Hepadnaviren)

1. Anheftung-Wirtsspezifisch

2. Schwanznadeln treten in Kontakt mit Zellwand

3. Schwanzhülle kontrahiert &Schwanzröhre dringt druch die äußere Membran

4. -> T4 genom wird injiziert

Lytischer Zyklus:

1. Bindung&Injektion viraler Nukleinsäuren

2. Zerstörung der Bakterien DNA

3. Replikation viraler NS

4. Produktion von Viren-Bestandteilen

5. Viren lysieren Bakterienzelle

Lysogener Zykus

1. Bindung&Injektion viraler NS

2. Einbau viraler NS in Bak. DNA

3. Vermehrung der Prophagen mit Bakterienwachstum

4. Phageninduktion (durch Stress, Chemikalien)

5. Lytischer Zyklus

1. DNA-Viren

   • Ohne Hülle: Parvovirus (ssDNA), Papovirus (dsDNA), Adenovirus (dsDNA), Iridovirus (dsDNA)

   • mit Hülle: Hepadnavirus (teilweise dsDNA), Pockenvirus(dsDNA), Herpesvirus (dsDNA)

2. RNA-Viren

   • Ohne Hülle: Picornavirus (ssRNA), Reovirus (dsRNA)

   • mit Hülle, alle ssRNA: Coronavirus, Retrovirus, Arenavirus

• subvirale Infektionserreger

• nackte, infektiöse, zirkuläre RNA: pflanzenpathogen

• replizieren entweder in Zellkern oder CHloroplasten

• bewegen sich ünber Plasmodesmata zwischen den Pflanzenzellen

• großer Bewegungsradius über gefäßsystem der Pflanze

• infektiöse Proteine

• Prionenprotein kommt natürlich in Nervenzellen vot (PrP^c)

• durch Aufnahme von fehgefaltetem Protein (PrP^sc) induziert fehlfaltung von PrP^c

• führt zu Zerstörung von Nervengewebe, da Proteasen resistent

• zB BSE oder Creutzfeld-Jacob

Retroviren sind eine Familie von Viren, die RNA als genetisches Material verwenden und einen einzigartigen Lebenszyklus haben, der die Replikation ihrer RNA in DNA durch ein Enzym namens Reverse Transkriptase beinhaltet. Nachdem die virale RNA in DNA umgeschrieben wurde, wird diese DNA in das Genom der Wirtszelle integriert, wo sie als Vorlage für die Produktion neuer Viren dient. Dieser Prozess unterscheidet Retroviren von den meisten anderen Viren, die DNA oder RNA direkt replizieren. Ein bekanntes Beispiel für ein Retrovirus ist das menschliche Immundefizienzvirus (HIV), das AIDS verursacht.

• Transformation zur Tumorzelle

• Lyse: zelltod und freisetzung der Viren

• Andauernde Infektion: Langsame freisetzung von Viren wobei die Zelle nicht stirbt

• latente Infektion: Virus vorhanden, repliziert sich aber nicht, kann zum lytischen Zyklus zurückkehren