RNA DNA VIREN SIND EINFACH AUFGEBAUT. Membran = Envelope (Glykoproteine, Lipide, Reste von Wirtszell- Membran) Capsid = Coat (Protein)

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1 VIREN SIND EINFACH AUFGEBAUT RNA DNA Capsid = Coat (Protein) Membran = Envelope (Glykoproteine, Lipide, Reste von Wirtszell- Membran) AUFBAU UND STRUKTUR

2 VIRUSGENOME: DNA ODER RNA SS = Einzelsträngig + oder - Strang * *+RNA = wird direkt translatiert *-RNA = kann nicht direkt translatiert werden DS = Doppelsträngig Segmentiert Doppelsträngig segmentiert Circular AUFBAU UND STRUKTUR

3 CAPSID: AUFBAU + FUNKTIONEN Capsid = Proteinhülle um DNA/RNA Capsomer (kleinste Einheit für den Aufbau eines Capsids) Protomer (kleinste Einheit für den Aufbau eines Capsomers) enthält basische Proteine (Polykation) hat kein Cystein (damit auch keine S-S Brücken) dient der Verpackung und dem Schutz der Nukleinsäure ermöglicht dentransport der Nucleinsäure von Zelle zu Zelle enthält spezifische Moleküle für die Anheftung (Attachment) kann helical oder kubisch aufgebaut sein ICOSAEDER (KUBISCH) HELICAL AUFBAU UND STRUKTUR

4 VIRUSMEMBRAN (ENVELOPE) Hülle = Envelope: schützt Capsid Hülle spezifische Bindung der Viren an die Wirtszellen unterschiedliche Strukturen erkennen verschiedene Rezeptoren Aber: Selektionsdruck durch das Immunsystem. (antigenic shift; antigenic drift). AUFBAU UND STRUKTUR

5 ATTACHMENT PENETRATION UNCOATING Transkription VIRALER LEBENS- ZYKLUS REPLIKATION ASSEMBLY (MATURATION) Translation RELEASE VERMEHRUNG

6 FOLGEN EINER INFEKTON 1. Zellen werden zerstört und sterben ab 2. Zellen überleben und werden chronisch infiziert 3. Zellen überleben und werden latent infiziert 4. Zellen werden immortalisiert (Krebszellen) VERMEHRUNG

7 EINTEILUNG UND KLASSIFIKATION 1. nach der Art der Nukleinsäure DNA oder RNA 2. nach der Form ihres Kapsids kubisch oder helikal 3. nach dem Wirt Bakterien Pflanzen Tiere Sonderformen EINTEILUNG UND KLASSIFIKATION

8 THE BALTIMORE CLASSIFICATION ordnet Viren nach ihrem genetischen System und beschreibt das Verhältnis der viralen DNA zu ihrer mrna. EINTEILUNG UND KLASSIFIKATION

9 THE BALTIMORE CLASSIFICATION RETROVIRIDAE VI + RNA DNA IV + RNA - RNA PICORNAVIRIDAE TOGAVIRIDAE FLAVIVIRIDAE CALICIVIRIDAE CORONAVIRIDAE + or - DNA II DNA I +mrna V - RNA PARVOVIRIDAE HEPADNAVIRIDAE PAPOVAVIRIDAE ADENOVIRIDAE HERPESVIRIDAE POXVIRIDAE III + - RNA REOVIRIDAE BUNYAVIRIDAE ARENAVIRIDAE RHABDOVIRIDAE PARAMYXOVIRIDAE ORTHOMYXOVIRIDAE EINTEILUNG UND KLASSIFIKATION

10 BAKTERIOPHAGEN Die Klassifikation von Phagen erfolgt ebenfalls über ihre Nukleinsäure bzw. Form des Capsids. Man unterscheidet: Filamentöse und Polyhedrale Phagen. Die meisten Phagen enthalten dsdna. PHAGEN

11 BAKTERIOPHAGEN Das Capsid hat zwei wichtige Funktionen: 1. Schutz der Nukleinsäure 2. ggf. Anheftung an die Wirtszelle (aus A. Levine, Viren, 1993) Kompliziert aufgebaute Phagen besitzen Ausstülpungen wie: Kragen, Schwanz, Schwanzfasern und Endplatte. PHAGEN

12 Müller, WS PHAGEN 2003/04

13 LYTISCHER ZYKLUS virulente Phagen (z.b. T4) Adsorption und Penetration DNA dringt ins Cytoplasma ein (aus Dalton and Haguenau, 1973) und wandert zur Mitte erste Neusynthesen neue Phagen Zelle kurz vor Lyse PHAGEN

14 LYSOGENER ZYKLUS Temperente Phagen (z.b. λ) vegetativer Phage; ringförmige λ-dna lysogener Weg lytischer Weg Induktion Prophage; Integration in Wirts-DNA oder Plasmid Lyse der Bakterien durch Phagen-Lysozym PHAGEN

15 TABAK MOSAIK VIRUS (TMV) Das bekannteste Pflanzenvirus ist das TMV (D. Iwanowskij, 1892; M. Beijerinck, 1897) PFLANZENVIREN

16 VIROIDE SIND NACKTE VIREN Viroide sind hüllenlose (!) RNA-Viren und Erreger von Pflanzenkrankheiten. z. B. PSTVd (potato spindle tuber viroid). (nach Alan J. Cann: Principles of Molecular Virology, 2001) PFLANZENVIREN

17 SATELLITENVIREN Auch die meisten Satellitenviren sind Pflanzen pathogen. Sie besitzen ein einsträngiges RNA Genom mit Nukleotiden und brauchen ein Helfervirus. Das bekannteste humane Satellitenvirus ist das Hepatitis-D-Virus (Helfervirus: Hepatitis-B-Virus). SATELLITENVIREN

18 SATELLITENVIREN UND VIROIDE Eigenschaften Satellitenviren Viroide Helferviren erforderlich ja nein Kodieren Proteine ja nein Genomreplikation durch Enzyme der Wirtszellen spez. Helferviren RNA Polymerasen Ort der Replikation wie das Helfervirus nur Zellkern (Zellkern oder Cytoplasma) SATELLITENVIREN

19 SLOW VIRUS ERKRANKUNGEN Der Begriff slow virus bezeichnet das Tempo der Erkrankung, nicht das des Viruswachstums. Diese Erkrankungen haben Inkubationszeiten von Monaten bis zu Jahren. Sie können durch konventionelle Viren oder durch atypische (=unkonventionelle) Viren bzw. Agenzien verursacht werden. Meist wird das zentrale Nervensystem befallen. SLOW VIRUSES

20 SLOW VIRUS ERKRANKUNGEN DURCH KONVENTIONELLE VIREN 1. Maedi-Visna-Erkankungen der Schafe (Lentiviren) 2. Progressive Multifolkale Leukencephalopathie (PML, Papovaviren?) 3. Subakut Sklerosierende Panencephalitis (SSPE, defekte Masernviren?) 4. Progressive Röteln Panencephalitis (PRP, Rubellaviren) 5. AIDS (HIV, Retroviren) 6. Tollwut (Rhabdoviren) SLOW VIRUSES

21 SLOW VIRUS ERKRANKUNGEN DURCH UNKONVENTIONELLE VIREN ODER AGENZIEN Übertragbare spongioforme Encephalopatien (TSE) werden nicht durch Viren der klassischen Art verursacht, sondern durch Prionen. Prionen haben folgende Eigenschaften: Sie sind frei von codierender RNA und DNA Sie bestehen aus der pathogenen Isoform PrP sc PrP sc entsteht durch Umfaltung von PrP c PrP sc ist nicht Proteinase K empfindlich (PrP = Prionprotein) SLOW VIRUSES

22 TRANSMISSIVE SPONGIOFORME ENCEPHALOPATHIEN DURCH PRIONEN Tierpathogene Formen: Scrapie (Schafe und Ziegen) MinkEncephalopathy(Nerz) Chronic Wasting Desease (Rotwild, Elche) Bovine Spongioforme Encephalopathie (BSE) Feline Spongioforme Encephalopathie (FSE) Exotic Ungulate Encephalopathy (EUE, Huftiere) SLOW VIRUSES

23 TRANSMISSIVE SPONGIOFORME ENCEPHALOPATHIEN DURCH PRIONEN Humanpathogene Formen: Kuru Creutzfeld-Jakob-Desease (CJD) neue Variante von CJD (nvcjd, human BSE?) Fatale Familiäre Insomnie (FFI) Gerstmann-Sträussler-Scheinker Syndrom (GSS) SLOW VIRUSES

24 SIND VIREN LEBENDE ORGANISMEN? Innerhalb von Wirtszellen sind Viren lebende Organismen, während sie außerhalb davon komplexe, metabolisch inerte Moleküle darstellen. URSPRUNG UND EVOLUTION

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