Viren. - Infektiöse Partikel. -bestehen mindestens aus (einer Art) Protein und einem Typ Nukleinsäure. - obligate Parasiten

Transkript

1 Viren - Infektiöse Partikel -bestehen mindestens aus (einer Art) Protein und einem Typ Nukleinsäure - obligate Parasiten - kein eigener Stoffwechsel - autonom replikationsfähig

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5 Helikale Symmetrie

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9 Ikosaeder-Symmetrie

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11 Grundaufbau: 20 gleichseitige Dreiecke Hexon (Hexamer 6-fach Symmetrie) Penton (Pentamer 5-fach Symmetrie)

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15 Bestimmende Größe: Triangulationszahl T T = h 2 + hk + k2 h, k: Vektoren innerhalb des Hexamer-Gitters 2

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19 Bestimmende Größe: Triangulationszahl T T = h 2 + hk + k2 h, k: Vektoren innerhalb des Hexamer-Gitters Für einfache Ikosaeder gilt: T= (Zahl der Capsomeren auf der Dreieckskante-1) 2

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22 Adenoviren: T=25 Zahl der Pentone: 12 Zahl der Hexone: 240 Zahl der Capsomere: 252 (10T + 2)

23 Picornaviridae

24 Nichtumhüllte Viren mit Einzelstrang-RNA-Genom positiver Polarität

25 Friedrich Loeffler ( ) 1879: zu Robert Koch 1882: Erreger des Rotzes 1884: Erreger der Diphtherie 1886: Erreger des Rotlaufs 1888: Berufung nach Greifswald 1898: Entdeckung des MKS- Virus

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29 MKS-Virus MKS-Virus ultrafiltrierbar korpuskulär ultravisibel vermehrungsfähig/infektiös

30 F. Loeffler und P. Frosch, 1898 (Berichte der Kommission zur Erforschung der Maul- und Klauenseuche bei dem Institut für Infektionskrankheiten in Berlin, Cbl. Bakt., I. Abt., Orig.,23, ) Es läßt sich deshalb die Annahme nicht von der Hand weisen, daß es sich bei den Wirkungen der Filtrate nicht um die Wirkungen eines gelösten Stoffes handelt, sondern um die Wirkung vermehrungsfähiger Erreger. Diese müßten dann freilich so klein sein, daß sie die Poren eines auch die kleinsten Bakterien zurückhaltenden Filters zu passieren vermöchten...

31 C H N O P S 2.340

32 Klassifizierung von animalen RNA-Viren aus Flint et al. 2004, Principles of Virology

33 Nichtumhüllte Viren mit (+)-Strang RNA-Genom Picornaviren Caliciviren Astroviren Nodaviren

34 Ordnung: Picornavirales Familie Picornaviridae Familie Dicistroviridae Familie Marnaviridae Familie Sequiviridae Familie Comoviridae Gattung Iflavirus Gattung Cheravirus Gattung Sadwavirus

35 Picornaviren lat. pico = klein kleine RNA Viren Durchmesser: 28 bis 30 nm

36 13 Genera, darunter: Säurestabile Genera Genus Enterovirus Poliovirus Typ 1-3; Coxsackievirus A, B; Echovirus Genus Hepatovirus Hepatitis A-Virus Genus Cardiovirus Encephalomyocarditis-Virus (Maus) Genus Parechovirus Human Parechovirus Genus Kobuvirus Aichi-Virus Genus Teschovirus Porcine Encephalomyelitis Säurelabile Genera Genus Rhinovirus Genus Aphthovirus Genus Erbovirus Rhinovirus (>100 Typen) Maul- und Klauenseuche Virus Equine rhinotracheitis B

37 Natürliche Wirte: Vertebraten Picornaviridae Vorkommen: weltweit Tropismus (primäre Infektion): Enteroviren Gastrointestinaltrakt Rhinoviren oberer Respirationstrakt Hepatoviren Leber Cardioviren Gastrointestinaltrakt Krankheiten: Enteroviren Lähmungen (non-polio und polio-typ) Sommergrippe Meningitis Diarrhö Hand-Fuß-Mundkrankheit Myocarditis Hepatoviren Cardioviren Hepatitis Myocarditis Transmission: Enteroviren fäkal-oral Rhinoviren Kontakt mit Respirationssekreten Hepatoviren fäkal-oral Cardioviren Aufnahme über Nahrung/Wasser Impfstoffe: Poliovirus, Hepatitis A Virus, Maul und Klauenseuche Virus

38 Poliovirus - Kinderlähmung Franklin D. Roosevelt

39 Poliovirus - Kinderlähmung Franklin D. Roosevelt Eiserne Lunge, 1960 Quelle: CDC

40 Enteroviruses - Pathogenesis

41 Poliovirus Erreger der spinalen Kinderlähmung

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47 Picornaviridae Name: Pico (synonym für klein), RNA (für Genomspezifität) Partikel mit ikosaedrischer Symmetrie. Je 60 Moleküle der vier Virusstrukturproteine VP1, VP2, VP3, VP4

48 5 -NTR Genome der Picornaviren 3 -NTR VPg Viral protein genome-linked ORF AAAAA Genomlänge 5 -NTR Polyprotein 3 -NTR Poliovirus Coxsackievirus B Hepatitis-A-Virus Rhinovirus (14) MKS

49 Picornavirus-Rezeptoren

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51 from Flint, Principles of Virology Model of Poliovirus Entry 1. native 160S virion binds to cell receptor Pvr 2. conformational transition to altered (A) virions pocket lipid removed hydrophobic N terminus of VP1 outside, inserts in membrane; VP4 lost pore is formed RNA is released from capsid through pore in cytoplasm

52 from Flint, Principles of Virology Model of Poliovirus Entry 1. native 160S virion binds to cell receptor Pvr 2. conformational transition to altered (A) virions pocket lipid removed hydrophyobic N terminus of VP1 outside, inserts in membrane; VP4 lost pore is formed RNA is released from capsid through pore in cytoplasm

53 Poliovirus Genome Organisation and Protein Expression

54 RNA 5 end of these (+)ssrna viruses is covalently linked to a viral protein (viral genome-linked protein; VPg) VPg is a primer for RNA synthesis by viral RNA polymerase (RDRP) (not posttranscriptional/replicational modification) Vpg covalently linket to the first RNA nucleotide via a phophodiester bond between alpha-phospahte and the tyrosine hydroxyl group in a conserved motif (E/D)EYDE(Y/W/F) VPg protein protects the vrna 5 -end from the cellular 5 3 exounucleases, thus limiting the vrna degradation some VPg can fulfill a second important role of the cap structure, promoting the vrna translation

55 m7-cap ATG AAAAA CBP=Cap-binding protein complex (inkl. eif-4g) VPg ATG AAAAA IRES = Internal Ribosomal Entry Site

56 Internal Ribosome Entry Site (IRES)

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60 Translational Host Shut Off by Enteroviruses modified from ViralZone, Swiss Institute of Bioinformatics

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64 Caliciviren lat. Calix = Kelch, Becher Virionen mit kelchartigen Einbuchtungen Ikosaedrische Symmetrie Durchmesser: 27 bis 40 nm

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66 Caliciviridae

67 Fam: Caliciviridae Durchfallerkrankungen (Nahrungsmittelassoziiert) Durchfallerkrankungen (Nahrungsmittelassoziiert)

68 Caliciviridae Name: herrührend von becherartigen Capsomeren (lat. calix = Becher) Partikel mit ikosaedrischer Symmetrie aus 180 Kopien des Virusstrukturproteins. Genom: Lineare Einzelstrang-RNA mit positiver Polarität. Polyadenyliert. Am 5'-Ende kovalent verknüpftes virales Protein VPg (viral protein genome-linked). Größe ca Basen.

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75 Astroviridae

76 Astroviridae

77 Astroviridae Name: herrührend von den sternartigen Fortsätzen an den Capsomeren (astron griech. = Stern) Partikel mit ikosaedrischer Symmetrie Genom: Lineare Einzelstrang-RNA mit positiver Polarität. Polyadenyliert. Größe ca Basen. Erreger von milden Durchfallerkrankungen (Gastroenteritiden).

78 Natürliche Wirte: Vertebraten Vorkommen: weltweit Tropismus : Enterozyten Astroviridae Krankheiten: Gastroenteritis Transmission: fäkal-oral Impfstoffe: keine

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81 Genexpression: Translation zweier offener Leseraster durch Ribosomal frameshifting von genomischer RNA. Translation eines offenen Leserasters von subgenomischer RNA. ORF1a: u.a. Protease; ORF1b: RNA-abhängige RNA-Polymerase. ORF-2: Capsidprotein-Vorläufer. Genaue Anzahl viraler Prozessierungsprodukte noch unbekannt. Vorhandensein von VPg unklar.

82 Nodaviridae Name: stammt vom Typvirus 'Nodamura virus', das aus Stechmücken nahe der japanischen Ortschaft Nodamura isoliert wurde. Partikel: ikosaedrische Symmetrie, T=3 (d.h. 180 Kopien des Capsid-Proteins).

83 Zwei Genera: Genus Alphanodavirus: infiziert Insekten (z.b. Flock House Virus) Genus Betanodavirus: infiziert Fische (z.b. Striped Jack Nervous Necrosis Virus) Genom: zwei lineare RNA-Moleküle positiver Polarität. Größe RNA 1 ca. 3.1kb, RNA 2 ca. 1.4kb Genexpression: zwei monocistronische RNAs kodieren für die RNA-abhängige RNA-Polymerase und das Capsidprotein Replikationsort: Zytoplasma

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