< Voriges Kapitel    Zurück zur Homepage    Nächstes Kapitel >


Kapitel 5

Viren


Bearbeitet von: Sabine Ehmen & Michael Hentscher

?
(1) Wie sind Viren aufgebaut?

(2) Nach welchen Kriterien werden Viren klassifiziert?

(3) Wie kann man ein Gift und ein Virus in ihren Auswirkungen unterscheiden?

(4) In welche Phasen lässt sich die Phagenvermehrung gliedern?

(5) Wie sind Latenzzeit und Wurfgröße definiert?

(6) Wie unterscheidet sich ein Antibiotikum-Hemmhof von einem Phagen-Plaque?

(7) Was ist ein Prophage?

(8) Welche genetische Information muß ein Virus mindestens haben?

(9) Welche fundamentale biologische Grundregel wird durch Retroviren verletzt?

(10) Wieso kann das Leben sich nicht aus Viren entwickelt haben?


Zurück nach oben


(1) ? Wie sind Viren aufgebaut?

  

   Viren bestehen typischerweise aus einer Proteinhülle (Capsid) und einer Nukleinsäure (DNA oder RNA). Manche Viren sind von einer Membran umgeben, die aus der Cytoplasmamembran oder der Kernmembran der Wirtszelle entstanden ist. In die Membran können virusspezifische Strukturen eingebaut sein.


Zurück nach oben


(2) ? Nach welchen Kriterien werden Viren klassifiziert?

  

   Es gibt mehrere Kriterien, nach denen Viren klassifiziert werden können. Sie können zum Beispiel nach ihren Wirten eingeteilt werden, wie Pflanzen, Tiere und Bakterien (Bakteriophagen). Zum anderen kann man sie nach der Art des Erbgutes einordnen. Dieses kann RNA oder DNA, einzelsträngig oder doppelsträngig, offenkettig oder ringförmig geschlossen vorliegen. Weiterhin kann man Viren nach ihrer Morphologie unterscheiden, was allerdings nur mit einem Elektronenmikroskop möglich ist. Man unterscheidet anhand der Morphologie in helikale, polyedrische oder komplexe Strukturen. Schließlich unterscheidet man Viren, die mit einer Membran umgeben sind von denen mit einer Proteinhülle.


Zurück nach oben


(3) ? Wie kann man ein Gift und ein Virus in ihren Auswirkungen unterscheiden?

  
   Viren und starke Gifte können in geringsten Konzentrationen wirksam sein. (a) Nur das Virus kann jedoch durch feinste Tröpfchen oder Hautkontakt auf weitere Opfer übertragen werden. (b) Immun wird man nach einer Infektion gegen Viren, kaum jedoch gegen ein Gift.


Zurück nach oben


(4) ? In welche Phasen lässt sich die Phagenvermehrung gliedern?

   Lebenszyklus
   Die Phagenvermehrung lässt sich, wenn keine Lysogenie vorliegt, in vier Phasen einteilen:

1. Adsorption:
Der Phage dockt spezifisch an seinen Wirt an, den er an bestimmten Lipoproteinen oder Lipopolysacchariden der Zelloberfläche erkennt.

2. Injektion:
Das Virus injiziert sein Erbgut in den Wirt. Die Hülle bleibt außerhalb des Wirtes.

3. Latenzperiode:
In dieser Periode stellt das Virus den Metabolismus des Wirtes auf Phagenbildung um. Es werden Phagenkomponenten gebildet, infektioöse Viren sind jedoch noch nicht nachweisbar.

4. Reifung und Lyse:
Es entstehen reife Phagen durch self assembly. Mittels eines speziellen Enzyms, eines Lysins, wird die Wirtszelle getötet und die Phagen werden entlassen.


Zurück nach oben


(5) ? Wie sind Latenzzeit und Wurfgröße definiert?

   Latenz lat. 'verborgen sein', in der Physiologie Zeit zwischen Reiz und Reaktion
   Die Latenzzeit ist die Zeit von der Injektion bis zum Auftreten funktionstüchtiger Viren. Die Wurfgrösse ist definiert als die Zahl der pro Lyse einer Wirtszelle freigesetzten Viren.


Zurück nach oben


(6) ? Wie unterscheidet sich ein Antibiotikum-Hemmhof von einem Phagen-Plaque?

   Unterscheide zwischen der Wirkungsweise von Antibiotika und der Lyse der Wirtszelle.
   Ein Antibiotikum-Hemmhof entsteht dadurch, dass Wachstum gehemmt wird oder bereits gewachsene Zellen lysiert werden. Ein Phagenplaque ist auf die Lysis von Zellen in einem Bakterienrasen durch Virenvermehrung zurückzuführen.


Zurück nach oben


(7) ? Was ist ein Prophage?

   Pro- ist lateinisch und Griechisch und bedeutet 'vor', 'früh'
   Als Prophage oder temperenter Phage wird DNA von Viren bezeichnet, die reversibel in das Wirtsgenom eingebaut ist. Nach der Injektion geht das Virus nicht in den lytischen Cyclus über, sondern das Virusgenom wird in das Wirtsgenom integriert und verbleibt dort inaktiv. Man bezeichnet dies als Lysogenie. Bei der Replikation der Wirts-DNA wird der Prophage mit vermehrt. Zu einem späteren Zeitpunkt kann der Phage wieder aktiv werden und seinen gewohnten Cyklus fortsettzen.


Zurück nach oben


(8) ? Welche genetische Information muß ein Virus mindestens haben?

  
   Jedes Virus benötigt genetische Informationen, die die Wirtszelle nicht bereit hält. Hierzu gehört die zur Ausbildung eines Capsids, die zur Bildung mit spezifischer Adsorptionsstrukturen. RNA-Viren haben ein reverse Transkriptase, die RNA in replikationsfähige DNA umschreibt, oder ein anderes Enzym, das die Replikation von RNA ermöglicht. Für die Freisetzung aus der Wirtszelle wird ein virencodiertes Endolysin benötigt.


Zurück nach oben


(9) ? Welche fundamentale biologische Grundregel wird durch Retroviren durchbrochen?

   siehe Informationsfluss bei Proteinsynthese
   Die Nukleinsäure der Retroviren ist die RNA. Die Grundregel lautet das der Informationsfluss nur von DNA nach RNA erfolgt. Bei Retroviren wird die genomische RNA durch eine reverse Transkriptase in DNA umgeschrieben, die dann in das Wirtsgenom eingebaut wird. Die Grundregel wird also hier verletzt.


Zurück nach oben


(10) ? Wieso kann das Leben sich nicht aus Viren entwickelt haben?

   Wie pflanzen sie sich fort
   Viren sind obligate Parasiten, die auf Wirte angewiesen sind. Das Virusgenom enthält nicht einmal den vollständigen Bauplan für seine Replikation.


Zurück nach oben