Viren. Allgemeiner Aufbau

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Viren. Allgemeiner Aufbau"

Transkript

1 Viren Viren sind obligat intrazelluläre Parasiten. Viren haben keine proteinproduzierenden Strukturen keinen energiegenerierenden Mechanismus. Allgemeiner Aufbau Viren sind Partikel mit einer Größe zwischen 20 bis 300 Nanometer (nm) und bestehen aus einer Proteinhülle (= Capsid), die je nach Vermehrungszyklus noch Lipoide enthalten können. Innerhalb dieser Hülle ist Nukleinsäure in Form von DNA oder RNA eingeschlossen. Deshalb kann man die Viren auch in DNA-Viren und RNA-Viren einteilen. Die genetische Information, hat also eine von zwei möglichen Formen, RNA oder DNA. Um diese RNA- oder DNA-Moleküle besteht eine Schutzhülle aus Protein. Es gibt zwei Arten von Schutzhüllen: einfache und doppelte. Eine einfache Verpackung haben die nicht-behüllten Viren. Diese Viren sind stabil und resistent. Eine doppelte Verpackung haben die behüllten Viren. Behüllte Viren sind labil und leicht zerstörbar. Die Außenhülle solcher behüllter Viren stammt von der Wirtszelle, von der das Virus produziert wurde. Es ist eine Lipidmembran. Viren bestehen also nicht aus Zellen und sind deshalb auch keine Lebewesen. Jedoch besitzen sie einige Eigenschaften lebender Zellen: Sie benutzen Wirtszellen, um sich zu vermehren. Dabei können eukaryotische und prokaryotische Zellen befallen werden. Viren, die Bakterienzellen infizieren nennt man Phagen. Tabakmosaikvirus 1 Viren wurden 1898 von Löffler Bakteriophage und Frosch erstmals beschrieben. Anhand Ihres Wirtsspektrums können Viren in 4 Gruppen eingeteilt werden:

2 Viren, die Bakterien befallen (Bakteriophagen) Viren, die Algen, Pilze und Protozoen befallen Viren, die Pflanzen infizieren Viren, die Tiere (Invertebraten und Vertebraten) befallen Bacteria 15 Algae/fungi 4 Bacteria Algae/Fungi Pflanzen Invertebraten Vertebraten Pflanzen 34 2* Invertebraten 14** Vertebraten 22 * Rhabdoviridae und Bunyaviridae ** Manche Viren können sich sowohl in Invertebraten als auch in Vertebraten vermehren (replizieren) Die meisten Viren infizieren nur in ihrer Gruppe, es gibt jedoch zwei Arten von Viren, Rhabdoviridae und Bunyaviridae, die sowohl Pflanzen als auch Tiere infizieren können. Dies ist wohl die Folge, wenn infizierte Tiere (hauptsächlich Insekten) an Pflanzen fressen. Dabei können tierische Viren an Pflanzen weitergegeben werden und sich irgendwann an diesen neuen Wirt adaptieren. Tiere, die so den Virus weitergeben, nennt man Vektor. Einige Viren replizieren nur in Vertebraten, werden aber passiv von Invertebraten übertragen (Vektor). Besonders interessant sind dabei die Insekten. Interessant in der Humanpathologie vorwiegend Viren, die Vertebraten infizieren, jedoch dürfen wir die anderen Gruppen nicht vergessen, da: viele Entdeckungen in der Virologie, besonders im Bezug auf die Interaktion zwischen Wirt und Virus, ursprünglich bei Bakteriophagen erforscht wurden; Bakteriophagen für die molekulare Biologie als Werkzeug sehr wichtig sind und Viren von Invertebraten (z.b. Baculoviren) als Protein-Produktionssysteme in der Forschung eingesetzt werden. Die Vielfalt der Viren und ihre Einteilung Die Klassifizierung der Viren beruht auf 3 Kriterien mit/ohne Hülle DNA/RNA-Genome einzelsträngig (single stranded = ss) / doppelsträngig (double stranded = ds) Anzahl und Verteilung Gruppen tierischer Viren ssrna dsrna ssdna dsdna unbehüllt behüllt 11# 0 0 5* # Retroviren replizieren mittels DNA-Intermediat * Hepadnaviren replizieren mittels RNA-Intermediat 2

3 Einteilung verschiedener Virusgruppen Bakteriophagen Pflanzenviren Lambda Lanbdoide Phagen M 13 Phagen Mu Phagen P1 Phagen P22 Phagen Qß Phagen T-even phage T-odd phage T2 Phagen T4 Phagen T7 Phagen Alfalfa mosaik virus Bromovirus Capillovirus Carlavirus Carmovirus Caulimovirus Closterovirus Cryptovirus Cucumovirus Dianthovirus Fabavirus Fijivirus Furovirus Geminivirus Hordeivirus Ilarvirus Luteovirus Machlovirus Marafivirus Necrovirus Nepovirus Phytoreovirus Plant Rhabdovirus Potexvirus Potyvirus Sobemovirus Tenuivirus Tobamovirus Tobravirus Tomato spotted wilt Tombusvirus Tymovirus Viren bei Tieren Adenovirus Arenaviridae Baculoviridae Birnaviridae Bunyaviridae Caliciviridae Cardioviren Coronaviridae Corticoviridae Cystoviridae Epstein-Barr Virus Enterovirus Filoviridae Flaviviridae FMD-Viren Hepadnaviridae Hepatitisviren Herpesviridae Immunodefizienzviren Influenzavirus Inoviridae Iridoviridae Orthomyxoviridae Papovaviren Paramyxoviridae Parvoviridae Picornaviridae Poliovirus Polydnaviridae Poxviridae Reoviridae Retroviren Rhabdoviridae Rhinoviren Semliki Forest Virus Tetraviridae Togaviridae Toroviridae Vacciniavirus Vesicular stomatitis Virus Links ein relativer Größenvergleich eines großen Virus mit einer Bakterien- und eukaryotischen Zelle. In einem Stecknadelkopf haben ca. 500 Millionen Rhinoviren (Schnupfen) Platz. Seit 1966 klassifiziert man Viren nach dem International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) entsprechend den Organismen in Taxonomiestufen der Viren 3

4 Beispiel: Ebola-Virus Ordnung (-Virales) höchste Taxonomiestufe. - Ordnung Mononegavirales - Familie (-Viridae) - Familie Filoviridae (=Fadenviren) - Unterfamilie (-Virinae) - Gattung (-Virus) - Gattung Filovirus (Fadenvirus) - Art (Name) - Art: Ebola Virus Zaire Man kennt derzeit 20 verschiedene Virenfamilien, die Mensch und Tier befallen. Einige wichtige Virus-Familien sind: DNA-Viren Paramyxoviren: Masern-Virus, Mumps-Virus Herpesviridae: Herpes simplex Virus Myoviridae: T2/4-Phagen bei E.Coli Poxviridae: Pockenviren bei Wirbeltieren RNA-Viren Totiviridae: Saccharomyces cerevisiae Virus L-A Flaviviridae: Gelbfieber Virus und verschiedene Pflanzenviren Picornaviridae: Poliovirus, Rhinovirus, Hepatitis A Virus Picornaviridae: Tabak-Mosaik-Virus Paramyxoviridae: Mumps-Virus, Masern-Virus Orthomyxoviridae: Influenzavirus A,B,C Retroviridae: HIV Die Proteinhülle der meisten Viren besteht besitzt entweder die kubische Symmetrie eines Eicosaeders (20- Flächner) mit dreieckigen Flächen wie z. B. beim Herpes Virus oder helikale Symmetrie aus identischen Proteinmolekülen wie beim Tabakmosaikvirus (TMV). Gefärbtes EM-Bild eines TMV- Virus, (außergewöhnlich ist die Stäbchenform). Neben den vielen rundlich gebauten Viren mit Eicosaeder-Capsid, wie dem sehr kleinen Parvovirus B19 (DNA), der zu den kleinsten Viren gehört und der die Erythrozyten von Menschen, Säu- 4

5 getieren und Vögeln befällt, gibt es noch viele andere, die sich in Größe, Capsidaufbau und Wirtszelle unterscheiden. Modelle verschiedener Viren Viraler Replikationszyklus Da Viren mangels Synthesestrukturen keine eigene Replikation betreiben können, sind sie obligat auf lebende Zellen, die syntheseaktiv sind, angewiesen. Dies bedeutet, dass sie in die empfängliche Zelle eindringen, den Synthesemechanismus zur Replikation ausnützen und dann die Zelle wieder verlassen müssen. Hierbei verwenden die verschiedenen Viren unterschiedliche Strategien, das Grundprinzip bleibt aber immer gleich. Der Zyklus kann in folgende Phasen eingeteilt werden: Initiation: Anlagerung (attachment) Eindringen (penetration) Freisetzung der viralen Nukleinsäuren (uncoating) Hierbei wird das genetische Material ins Zytoplasma entlassen, meist noch mit enzymatischen Kofaktoren. Replikation: Genomsynthese RNA-Produktion Proteinsynthese Die Genomgröße, -struktur und -zusammensetzung zeigen bei den Viren eine enorme Vielfalt. Daher ist die Replikation der einzelnen Viren sehr individuell. Gemeinsam ist ihnen, dass sie Proteine codieren, die 3 Aufgabenfelder abdecken: 1. Die Replikation des Virusgenoms muss sichergestellt sein, 2. das Virusgenom muss in die Partikel verpackt werden und 3. der Metabolismus der infizierten Zelle muss so beeinflusst werden, dass er vollständige Viruspartikel produziert. In ein paar Ausnahmefällen (wie z.b. Parvovirus) replizieren zelleigene Enzyme das Virusgenom. Sie werden aber von Virusproteinen unterstützt bzw. stimuliert. Meistens sind aber Virusproteine für die Replikation verantwortlich, nützen aber, wenn es nötig ist, zelleigene Enzyme. Das letzte Stadium, die Ausschleusung, wird immer von viralen Proteinen gesteuert. Ausschleusung: (Release) Zusammenbau (assembly) Reifung (maturation) Austritt (exit from cell) 5

6 Initiationsphase Anlagerung (Attachment) Virusanlagerung an eine Zelle setzt spezifische Bindungsstrukturen voraus. Dazu hat das Virus spezielle viral attachment proteins (V.A.P) oder Liganden, die an zelluläre Rezeptoren binden können. Diese Bindung ist in den meisten Fällen reversibel (bevor es zur Penetration kommt), einige Viren haben sogar einen Ablösemechanismus (Influenzaviren - Neuraminidase). Es kommt jedoch beim Ablösen oft zu Konformationsänderungen, die dann eine weitere Bindung des Virus erschweren. Rezeptoren sind normalerweise oberflächliche Zellstrukturen, die für ein normales Funktionieren der Zellfunktionen wichtig sind. Viren haben diese immer gleichen Strukturen als Chance erkannt, sich an diesen Zellen spezifisch anzulagern. Moleküle, die auch als Virusrezeptoren fungieren: Molekül Funktion Virus ICAM-I Adhäsion an andere Zellen Rhinoviren MHC I Ligand für CD 8 T-Zellen Adenovirus MHC II Ligand für CD 4 T-Zellen CR 2 Complementrezeptor C3d Epstein Bar Virus IgA Rezeptor Bindet IgA zum Transport durch die Zelle Hepatitis B Virus CD 4 Ligand für MHC II HIV-1, HIV-2, SIV IgM B-Zellrezeptor Maus Leukämievirus IgG, gebunden an Zellen mittels Fc Bindet Virus Dengue Virus und andere Viren ß-Adrenerger Rezeptor Bindet Adrenalin Reovirus Acetylcholin Rezeptor Bindet Acetylcholin Tollwut-Lyssavirus N-Acetylneuraminsäure gibt den Zellen ihre negative Ladung Influenza, Polyoma, Reo- Phosphotidylserin Zellmembranbestandteil Vesicular stomatitis Virus Die Bindung eines Virus an einen Rezeptor muss nicht dessen Funktion beeinflussen. Das Vorkommen des Rezeptors bedingt weitgehend das Wirtsspektrum und den Tropismus des Erregers. Es sind nur sehr wenige Rezeptoren bisher gut charakterisiert. Die Zelloberfläche dürfte zwischen 500 und Rezeptoren aufweisen. Rezeptoren können ganz spezifische Glycoproteine sein, es reichen aber auch Zuckerreste an Glycoproteinen oder Glycolipiden, selten sogar nur Lipide, um die Bindung herzustellen. Normalerweise ist ein Rezeptor für ein bestimmtes Virus spezifisch, manchmal wird er aber auch von verschiedenen Viren benutzt, besonders wenn es sich um einen Zuckerrest handelt. Komplexe Viren (z.b. Pox, Herpes, etc.) können mehrere Rezeptoren benutzen, wodurch ihnen mehrere Wege in die Zielzelle zur Verfügung stehen. Manche Viren besitzen auf dem Liganden mehrere Domänen, die mit verschiedenen zellulären Rezeptoren interagieren können. Die Interaktion zwischen viralem Ligand und Rezeptor führt meistens zu irreversiblen Änderungen am Virus. 6

7 Ein klassisches Beispiel für dies ist die Infektion mit Influenza. Das Virus wird mit Hilfe seines Hämagglutinin-Liganden an N-Acetylneuraminsäure-Resten (Rezeptoren) gebunden, was zu einer Spaltungsreaktion führt. Dies hat eine Konformationsänderung zur Folge, die eine Fusionsdomäne am Ende des Hämagglutinins freilegt. Oft genügt ein Rezeptor nicht allein zur Infektion einer Zielzelle. Dann ist auch noch ein Korezeptor vonnöten. Ein Beispiel hierfür ist die Infektion mit HIV. Das Virus bindet mittels seines gp120 Liganden an CD4+ Zellen, wobei Korezeptoren wie Fusin eine Rolle spielen. Die bisher identifizierten Ko-Rezeptoren von HIV sind Mitglieder der Familie der Chemokin-Rezeptoren, die in der normalen Immunantwort bei der Rekrutierung von T-Zellen und antigenpräsentierenden Zellen ihre Funktion haben. Die Korezeptor- Funktion ist scheinbar von der Zielzelle abhängig. Fusin ist für T-Zell-tropische HIV-Isolate von Bedeutung, während CKR5 für Makrophagen-tropische HIV-Isolate als Korezeptor dient. Identifikation von Rezeptoren Durch Expression des Gens, das für den Rezeptor codiert, in einer anderen Zelle, die normalerweise nicht vom Virus infiziert werden kann. Blockierung der Anlagerung an den Rezeptor mit Hilfe spezifischer monoklonaler Antikörper Initiation Eindringen (Penetration) Dieser Prozess erfordert metabolische Aktivität von der Zelle, da es sich um einen Einschleusungsvorgang handelt. Drei Mechanismen sind bekannt: Endozytose: Einschließen vom Virus in eine Vakuole; diese wird intrazellulär mittels Lysosomen (niedriger ph, degradierende Enzyme) wieder aufgelöst; dies führt bei behüllten Viren zu Konformationsänderungen, die die Fusions-Domäne freilegen. Dadurch fusionieren beide Membranen und das Virus kann ins Zytoplasma entlassen werden. Bei nichtbehüllten Viren kommt es dabei zu einer Permeabilisierung und zum Freisetzen der Nukleinsäuren. Fusion: Die Virushülle verbindet sich mit der Zellmembran mittels eines Fusionsproteins des Virus. Dieser Prozess ist ph-unabhängig, setzt aber hydrophobe Proteinstrukturen in der Hülle voraus. Das Virus wird als Nucleocapsid, also ohne Hülle, direkt ins Zytoplasma entlassen. Translokation: Durchschleusen des ganzen, nichtbehüllten Virus durch die Zellmembran direkt ins Zytoplasma. 7

8 Generell muss gesagt werden, dass alle Einschleusungsprozesse bis zu einem gewissen Grad ineffizient sind. virale RNA kann degradiert werden; nur wenige Liganden treffen den Rezeptor richtig, um eine Penetration herbeizuführen; nur wenige virale Rezeptoren sind zu einer erfolgreichen Infektion in der Lage. Die ineffiziente Penetration hat zur weiteren Folge dass das Virus-Partikel/infektiöse Partikel-Verhältnis sehr groß ist; nichtinfektiöse Partikel können in einem Verhältnis bis zu 1000/1 vorhanden sein, wobei keine strukturellen Unterschiede festgestellt werden können und beide Typen Nukleinsäuren enthalten. Die Endozytose wird sowohl von den behüllten wie auch den unbehüllten Viren als Eindringmechanismus verwendet. Jedoch können nur behüllte Viren durch die Fusion mit der Zellmembran in die Zielzelle eindringen. Freisetzung der viralen Nukleinsäuren (Uncoating) ist ein genereller Begriff für Prozesse, die nach der Penetration stattfinden, wobei das Capsid entfernt und die Nukleinsäuren in Form eines Nukleoproteinkomplexes freigelegt werden. Der Nukleoproteinkomplex kann sehr einfach sein: z.b. Picornaviren haben ein kleines basisches Protein von 23 aa (VpG) das am 5'Ende des vrna Genoms kovalent befestigt ist, oder sehr komplex: 8

9 z.b. Retroviren, die im Core zusätzlich zu den diploiden RNA-Genomen auch verschiedene Proteine (Integrase, reverse Transkriptase, etc.) gebunden haben. Die Freisetzungsphase ist schwer (wenn überhaupt) von der Penetrationsphase zu separieren und ist sehr individuell für den jeweiligen Virustyp. Außerdem wird diese Phase noch ungenügend verstanden. Im Kern replizierende Viren Einige Viren, die im Nukleus replizieren, wandern als Capsid mit Hilfe ihrer Nukleoproteine am Zellskelett entlang zum Kern, dort lagern sie sich an Kernporen, streifen das Capsid ab und die Nukleinsäure schleust sich in den Kern (Herpes, Adeno, Papova). Andere Viren verlieren nach dem Eindringen das Capsid im Zytoplasma, wobei Ribonukleoprotein-Komplexe freigesetzt werden, die dann zum und in den Kern wandern (Orthomyxo, Paramyxo). Im Zytoplasma replizierende Viren Häufig werden Viren, die im Zytoplasma replizieren, dort einfach freigesetzt (Picorna). Es gibt auch Viren, die sich im partiell desintegrierten Capsid-Partikel replizieren, wobei ihre genetische Information nie freigesetzt wird (Reo). Einige Viren werden zunächst von Zellenzymen zerlegt, bevor sie ihr Genom mittels eigener virus-assoziierter Enzyme (DNA-abhängige DNA-Polymerase) replizieren (Pocken). Replikation Nobelpreisträger David Baltimore schlug vor, die Viren nach deren Genexpression und -replikation zu klassifizieren. Dies führt zwar auch zu dubiosen Gruppierungen (Bakteriophage T2 und Variola sind in derselben Gruppe, ohne auch nur das Geringste miteinander zu tun zu haben), aber für die Replikationsmechanismen macht dies die Sache überschaubar. Die Replikationsstrategie ist klarerweise vom Aufbau des Genoms abhängig mrna wird hierbei als +RNA bezeichnet, zur mrna komplementäre DNA oder RNA als - RNA, -DNA. Die Viren werden dabei in 7 Gruppen eingeteilt: 1. Doppelsträngige DNA (Adeno, Herpes, Pocken, etc.) 2. Einzelsträngige DNA (Parvo) 3. Doppelsträngige RNA (Reo, Birna) 4. Einzelsträngige positivgerichtete RNA (Picorna, Toga, Calici, Flavi, Corona) 5. Einzelsträngige negativgerichtete RNA (Orthomyxo, Rhabdo, Paramyxo, Filo, Bunya, Borna) 6. Einzelsträngige positivgerichtete RNA mit DNA-Zwischenschritt (Retro) 7. Doppelsträngige DNA mit RNA-Zwischenschritt (Hepadna) Replikation: +RNA; -RNA; ds-rna; +RNA mit DNA-Zwischenschnitt; ds-dna mit RNA- Zwischenschnitt 9

10 Transkription Als Transkription bezeichnet man das Umschreiben einer Nukleinsäure in RNA mittels einer RNA-Polymerase. Grundlegend sucht sich die Polymerase eine Andockstelle, bei DNA Promotor genannt, auf dem Nukleinsäurefaden, verdrängt den komplementären Strang (natürlich nur bei ds) und startet mit der Synthese kurzer RNA-Fragmente (initialer Transkriptionskomplex). Eine Konformationsänderung in der Polymerase führt zum Übergang in den Elongations-Zyklus. Dabei wandert die Polymerase zwischen Basen /sec. stromabwärts, also vom 5'-Ende zum 3'-Ende der zu transkribierenden Matrize. Im Moment wo die Andockstelle frei wird, lagert sich die nächste Polymerase an, was die nächste Transkription initiiert. Damit die Synthese auch ein vernünftiges Ende findet, wird sie durch einen Terminator (Terminator-Sequenz) beendet. Dabei unterscheidet man die einfache Termination, wobei eine Folge von GC-Nukleotiden sich doppelstrangartig verwindet, und diese Keule scheinbar den Enzym/DNA/RNA-Komplex auseinanderdrückt. die Rho-abhängige Termination, wo ein Hexamer aus Rho-Protein sich an einen praktisch unstrukturierten RNA-Bereich lagert und die RNA vom Enzym entkoppelt. Die Regulation der Genexpression kann sowohl auf der transkriptionellen, als auch auf der translationellen Ebene stattfinden. Protein-Synthese Virale Proteine werden durch die Synthese-Maschinerie der Wirtszellen synthetisiert Während dieses Prozesses wird die Synthese der Wirtsproteine beeinflusst Unterschiede bestehen in der Art der Beeinflussung der Wirts-Proteinsynthese durch einzelne Viren. Einige Viren haben keinen Einfluss, während andere die Wirtszellproteinsynthese praktisch zum Erliegen bringen. Obwohl dies einen schweren Eingriff in die Zellfunktion bedeutet, scheint dies aber in den meisten Fällen nicht schnell genug zu sein, um zum Untergang der individuellen Zelle zu führen. Es gibt eine Vielzahl von Strategien, wie das Virus spezifisch die Wirtszellproteinsynthese unterdrückt und gleichzeitig seine eigene Proteinsynthese aufrechterhält. Oft sind jedoch die genauen Mechanismen nicht bekannt. Poliovirus inaktiviert die Cap-bindenden Faktoren, die für die Translation von ge-capter zellulärer mrna nötig sind. Poliovirus ist nicht ge-capt (hat jedoch ein 5'-gekoppeltes VPg-Protein) und wird so in Abwesenheit von Cap-bindenden Faktoren translatiert. Virus-kodierte Proteine können grundsätzlich in 2 Klassen unterteilt werden Strukturproteine, die einen Teil der Viruspartikel darstellen und Nicht-Strukturproteine, die für die Replikation nötig sind Regulation der Genexpression kann sowohl auf der translationellen, als auch auf der transkriptionellen Ebene stattfinden. Ausschleusung Dies letzte Stadium der Virusgenese kann in 3 Abschnitte eingeteilt werden Der Zusammenbau Die Reifung Der Austritt Diese Stadien sind jedoch schwer voneinander abgrenzbar. Es wird angenommen, dass eine hohe Konzentration an viralen Proteinen und Genom-Molekülen dieses Stadium initiiert. Häufig werden diese Produkte in Vesikeln und anderen subzellulären 10

11 Strukturen gesammelt, die dann als Einschlusskörperchen im Lichtmikroskop beobachtet werden können. Die Größe und die Lokalisation dieser Einschlusskörper ist häufig pathognomonisch; z.b. Negrikörperchen bei Tollwut. Andererseits können hohe Konzentrationen von Syntheseprodukten auch an den Zellmembranen (Membran assoziierte virale Proteine, z.b. Hüllproteine) zustande kommen, diese mit anderen Virusproteinen (z.b. Core-Proteinen) assoziieren und somit für die behüllten Viren die Grundlage des buddings darstellen. Der Zusammenbau Virus-Genom und Virusproteine werden normalerweise separat synthetisiert. Also müssen sie zu Partikeln zusammengebaut werden. Hierfür gibt es 3 Wege 1. Self assembly; spontane Aggregation von Komponenten zum Partikel, was als minimalenergetischer Status aufgefasst wird (ähnlich der Kristallbildung). 2. Gerüst-induzierter Zusammenbau; spezifische morphogenetische Faktoren (Chaperone) werden synthetisiert, sind im Virus aber nicht zu finden 3. Vorläuferprotein-Modifikation; Precursorproteine unterlaufen eine Modifikation zum Virion. Einzelproteine können also nicht zu einem Virus zusammengebaut werden. Reifung Das finale Stadium, in dem das Virus infektiös wird. Manchmal in der Wirtszelle, manchmal auch erst nach Freisetzung. Reifung bedingt Strukturveränderungen im Partikel, die auf Modifizierungen (Spaltung von Vorläuferproteinen) der Capsid-Proteine oder Konformationsänderungen basieren. Virale Proteasen aber auch zelluläre Enzyme sind häufig involviert. Virale Proteasen sind hochspezifisch. Oft werden sie nur nach direktem Kontakt mit der Erkennungssequenz, die nur nach Konformationsänderung oder Sequenzänderung unter bestimmten ph und pk Konzentrationen freigelegt werden, aktiviert. Retrovirus-Protease sind ein gutes Beispiel: Bei hoher Konzentration kommt es zur Aktivierung im Capsid, wo Gag und Pol-Proteine aus Vorläuferproteinen gespalten werden und somit das Virus infektiös wird. Nicht alle Reifungsprozesse sind so scharf kontrolliert. Das Hämagglutinin von Influenza kann von jedem trypsinähnlichen Enzym in HA1 und HA2 gespalten werden, die sich dann in den Vesikeln befinden, in die das Virion buddet. Diese Spaltung ist unbedingt nötig, damit das Virus mit der Membran der Zielzelle fusionieren kann. Freisetzung Da ein Virus nur leben kann wenn es genügend Unterstützung von einer lebenden Zelle erfährt, muss es früher oder später in eine neue Zelle "umziehen". Da Viren so konstruiert sind, daß sie in Zellen einbrechen, ist es schwer zu verstehen, wie sie sie z.b. durch budding wieder verlassen. Einige Viren haben Enzyme, die sowohl den Eintritt wie auch das Verlassen unterstützen. Ein Beispiel ist das Neuraminidase-Protein des Influenzavirus. Dieses Protein ist nicht nur fähig, die Bindung vom Virus an den Rezeptor abzulösen, sondern scheint auch in der Freisetzung des Virus eine bedeutende Rolle zu spielen. Behüllte und nichtbehüllte Viren zeigen Unterschiede bei der Freisetzung. Während die Behüllten noch Bausteine der Zelle für Ihre Hülle brauchen, warten die Unbehüllten bis der Zelltod eintritt, um sich zu befreien, oder sie töten die Zelle mittels "death-proteins". 11

12 Bakteriophagen Viren, die Bakterienzellen befallen nennt man Bakteriophagen oder Phagen. T2-Phage (Myoviridae; DNA-Virus). Seine gesamte Proteinhülle ist dazu ausgelegt, um das eine DNA-Molekül in seinem Kopf in E.Coli zu injizieren. Er besteht aus dem ca. 100nm großen Kopf, dem Hals, dem Kragen, einer kontraktilen Scheide, an deren Ende 6 Schwanzfasern sitzen. Die Bodenplatte besitzt 6 Spikes um die Bakterienwand anzustechen. Vermehrung Nach dem Befall einer Wirtszelle kann die Vermehrung in 2 Formen ablaufen: als lytischer Zyklus und als lysogener Zyklus. Die Art des Zyklus ist von Virus zu Virus verschieden. Letztendlich wird die Wirtszelle zu einer Virenfabrik umfunktioniert, wobei am Ende bis zu 500 neue Viren die Zelle durch Knospung (=Abschnüren von Viren) oder durch Aufplatzen der Membran (= Lyse) verlassen. Dabei sterben die Wirtszellen meist. Die Generationszeiten können sehr kurz sein (ca. 20 Minuten), so dass bei einer Infektion an einem Tag eine gigantische Zahl an neuen Viren entsteht. Viren sind also immer potentiell pathogen. Beide Vermehrungsarten sind am Beispiel eines T-Phagen dargestellt: 12

13 Der lytische Zyklus läuft in 4 Phasen ab: 1. Adsorptionsphase - das Virus lagert sich an die Rezeptoren der Wirtszelle an 2. Injektionsphase - das Virus injiziert oder schleust seine Erbinformation in die Zelle 3. Latenzphase - die Virus-DNA (RNA) übernimmt die genetische Kontrolle der Zelle, es werden Virus-Partikel produziert 4. Lytische Phase - fertige Viren verlassen die Zelle, die Zelle stirbt. Es kann jedoch vorkommen, dass das Virus nach der Injektion sich in das Wirtschromosom integriert (z.b. durch das virale Protein Integrase) und als Provirus (Prophage) ohne virulente Wirkung weiterexistiert. Bakterienzellen können sich teilen, die Virus-DNA wird mitrepliziert. Nach einer gewissen Zeit verlässt das Virus das Wirtschromosom (wiederum durch bestimmte virale Enzyme wie Integrase und Excisase vermittelt), übernimmt die Zellkontrolle und der lytische Zyklus beendet das Zellleben. Solche Phagen nennt man temperente oder lysogene Viren (Phagen). Ein Bakterium, das einen Prophagen trägt ist immun gegen eine Neuinfektion. Der am besten studierte temperente Phage ist der Lambda-Phage der E.Coli infiziert. Die Repressor-Proteine CI und Cro regulieren dort den lytischen und lysogenen Zyklus. Beim Menschen besteht 2% der DNA aus endogenen Retroviren, also in das Chromosom integrierte Virus-DNA. 13

14 Aufbau und Vermehrung des Grippe-Virus Grippe gehört wie Schnupfen zu den alltäglichen Erkältungskrankheiten, charakterisiert durch Fieber, Kopf- und Muskelschmerzen und Halsentzündungen. Auch Husten kann als Begleiterscheinung auftreten. Die Infektion kann leicht oder sehr stark ablaufen (1918 von den USA ausgehende Epidemie mit ca. 20 Millionen Toten weltweit). Sie geschieht per Aerosol (Tröpfcheninfektion) durch einen infizierten Mensch mit einer kurzen Inkubationszeit von 1-3 Tagen. Die Krankheit wird durch das Influenza- oder Grippe-Virus aus der Familie der Orthomyxoviren hervorgerufen. Begleiterscheinungen wie Lungenentzündung erfolgen durch das Virus selbst oder Adenoviren oder Bakterien wie Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus und Streptococcus pneumoniae. Es gibt 3 Typen von Grippe-Viren: A, B und C. Influenza A kann Mensch und Tier infizieren, Influenza B und C nur Menschen. Die großen Epidemien werden nur vom A oder B-Typ hervorgerufen. Das Grippe-Virus ist rundlich bis oval und ca. 100 nm im Durchmesser. Die gesamte Hülle hat als Außenbelag eine Lipoid-Schicht aus der 2 Typen von Proteinmolekülen wie Spikes herausragen: ein Hämagglutinin (H) und eine Neuraminidase (N). Diese helfen dem Virus bei der Adsorption, (diese Proteine wirken als Antigen, das Immunsystem erkennt die Viren daran als körperfremd und bildet Antikörper). Darunter liegt eine Proteinschicht. Im Innern befinden sich 8 einsträngige RNA-Moleküle jeweils von Protein umhüllt genannt Nukleoprotein. Das Grippevirus vermehrt sich, wie das Schema zeigt, durch einen lytischen Zyklus. 14

15 Das Virus wird durch Endozytose in die Zelle aufgenommen. Dabei entsteht im Zytoplasma ein Endosom. Dieses verlässt das Virus unter Verlust seiner Proteinhülle. Die RNA-Moleküle wandern in den Zellkern und werden repliziert und transkribiert. Die entstehende mrna mit den viralen Genen wird durch Translation an den Ribosomen der Zelle in Virusproteine umgesetzt. Ein Teil bildet mit der replizierten Viren-RNA die Nukleoproteine. Der Rest wird nach Reifung am ER der Zelle mit dem Nukleoprotein zum Capsid zusammengebaut. Retroviren Die Retroviren stellen eine besondere Klasse der Viren dar, welche eukaryotische Zellen infizieren. Ein Retrovirus ist ein behülltes Einzel(+)-Strang-RNA-Virus, (ss(+)rna), dessen Erbinformation zwar als RNA vorliegt, aber als DNA fest in das Genom der Wirtszelle eingebaut wird. Zur Gruppe der Retroviren gehören die Onkoviren, z.b. HTLV-I, -II, die Lentiviren, darunter der bekannteste Vertreter HIV, sowie die Foamyviren (syn. Spumaviren), die in der Natur bei verschiedenen Tieren vorkommen und die keine Erkrankungen hervorrufen. Retroviren bestehen aus einer äußeren proteinhaltigen Lipid-Hüllmembran und einer inneren Proteinhülle, sowie einem Core aus weiteren Proteinen und einem Ribonuklein-Komplex. Die Retroviren sind die einzigen RNA-Viren, die diploid angelegt sind sie werden nur von den wirtseigenen Transkriptions-Enzymen übersetzt und neusynthetisiert benötigen eine spezifische zelluläre RNA (trna) sind die einzigen einsträngig-plusstrangorientierten RNA-Viren, bei denen das Genom nicht sofort als Matrize (mrna) bei der Infektion benutzt werden kann. Wenn das Virus diese RNA in die zu befallende Zelle eingebracht hat, muss die RNA in doppelsträngige DNA Desoxyribonukleinsäure (DNA), überführt werden. Dieser Vorgang wird reverse Transkription genannt. Dazu bringt das Virus das Enzym Reverse Transkriptase mit. Diese schreibt die RNA des Virus in DNA um, welche dann in das Genom der Wirtszelle integriert. Normalerweise verläuft die Transkription an der DNA als Matrize, wobei ein komplementärer RNA-Strang synthetisiert wird. Das Retro bezieht sich auf die Umkehrung dieses Grundsatzes. Deshalb verursachen Retroviren oft latente Infektionen. Man nimmt an, dass das menschliche Genom im Laufe der Evolution mit unzähligen Retroviren durchsetzt wurde, die größtenteils 15

16 längst nicht mehr infektiös sind. Sie erklären aber vielleicht die Existenz von springenden Genen. Da dieser Prozess durch die fehlende Korrekturlese-Fähigkeit der Reversen Transkriptase relativ ungenau ist, erfolgen häufige Mutationen des Virus. Diese ermöglichen eine schnelle Anpassung des Virus an antivirale Medikamente und damit eine Ausbildung von Resistenzen. Vermehrung Die Vermehrung der integrierten Virus-DNA, auch Pro-Virus genannt, erfolgt entweder bei der Zellteilung mit der Verdopplung der Wirts-DNA oder intrazellulär durch die so genannte Retrotransposition: Dabei wird der Pro-Virus aus der DNA wieder herausgeschnitten, vermehrt und an verschiedenen Stellen des Genoms wieder integriert. Genom eines Retrovirus Das Genom eines Retrovirus enthält in der Regel drei Gene und zwei LTRs (long terminal repeats), die sich am Anfang und am Ende befinden. Sie enthalten Steuersequenzen zur Genexpression. 5 -LTR -gag-pol-env- LTR-3 gag codiert die Proteine der inneren Kapsel pol codiert die reverse Transkriptase env codiert die Proteine der Hülle Das AIDS-Virus HTLV-III enthält noch 4 weitere Kontrollgene: tat, trs, sor, 3 orf Erfolgt die Integration eines Retrovirus in eine Keimzelle, wird das Pro-Virus zum endogenen Retrovirus (ERV), es wird an die nächste Generation weitergegeben. Im Genom der Primaten befinden sich die Genome von zwei Retro-Viren (HERV-H und HERV-K, wobei HERV für humanes endogenes Retrovirus steht), die zu unterschiedlichen Zeiten integriert und vermehrt wurden. Ihre Evolution lässt sich auf Grund der Unterschiede in der Basensequenz rekonstruieren. Eine besondere Bedeutung haben die LTR-Sequenzen der HERVs, die sich am Anfang und am Ende eines viralen Genoms befinden. Da die beiden LTR-Sequenzen miteinander rekombinieren können, ist im Laufe der Evolution ein Großteil der viralen Gensequenzen verloren gegangen. Übrig geblieben sind einzelne LTRs, die 8,5 % des Gesamtgenoms ausmachen. Vollständige virale Sequenzen machen nur 0,5 % aus. Mindestens 60 % dieser LTRs sind im menschlichen Genom noch aktiv und steuern Wirtsgene. 16

17 Plasmide Die Plasmide sind kleine, selbständige Einheiten genetischer Information, die unabhängig vom eigentlichen Genom in einer Bakterienzelle existieren können. Dazu bringen sie eine besonders wertvolle Eigenschaft mit, und zwar die, von Bakterienzellen auf die Nachkommen vererbt zu werden. Plasmide sind im Verhältnis zum Chromosom sehr kleine Moleküle (s.pfeil) Der Teilung einer Bakterienzelle geht die Verdopplung der genetischen Information voraus, damit beide Tochterzellen später auch wissen, was sie zu tun haben. Der bereits kurz erwähnte Mechanismus der DNA-Verdopplung wird von der Zelle dabei genauestens kontrolliert. Um diese Kontrolle zu ermöglichen gibt es auf der DNA nur wenige Stellen, von denen aus die Verdopplung starten kann. Das Vorhandensein mindestens eines solchen Startpunkts ist andererseits zwingend erforderlich, wenn die DNA verdoppelt werden soll. Für die Gentechniker gibt es daher zwei Möglichkeiten, wenn sie fremde DNA in einer Zelle und deren Nachkommen erhalten möchten. Entweder wird die fremde DNA mit der Gesamt- DNA der Wirtszelle verbunden und von dieser dann als Einheit behandelt und vererbt. Oder man plaziert die fremde DNA wie einen winzigen Satelliten neben das Genom der Wirtszelle. In diesem Fall muss dann aber dafür gesorgt sein, dass auch ein Startpunkt für die Verdopplung der fremden DNA vorhanden ist. Hier kommen die Plasmide ins Spiel. Plasmide verfügen oft nur über wenige Gene, beherrschen dafür aber die eigene Verdopplung besonders gut. Sie begnügen sich häufig nicht damit, so wie das bakterielle Genom in nur einer Ausfertigung in der Zelle vorzuliegen. Es können vielmehr bis zu mehreren Hundert solcher Moleküle in einer Zelle vorhanden sein. Bei der Teilung einer Bakterienzelle werden die Plasmide mehr oder weniger gleichmäßig auf die beiden Tochterzellen verteilt. Wenn man es also schafft, die fremde DNA mit einem solchen Plasmid zu verbinden, dann hat man damit eine weitere Möglichkeit, die fremde DNA in einer Bakterienzelle und ihren Nachkommen zu erhalten. Wie das im einzelnen geschieht wird in der Abbildung genauer erläutert. Noch eine andere wichtige Eigenschaft bringen viele Plasmide mit. Sie tragen Resistenzgene, die dafür sorgen, dass ihre Wirtszellen gegen bestimmte Antibiotika unempfindlich werden. An dieser Eigenschaft kann man daher Bakterien leicht erkennen, die ein entsprechendes Plasmid beherbergen. Dies gibt den Wissenschaftlern die Auslese, die Selektion, von gezielt einzusetzen. Wird ein bestimmtes Antibiotikum dem Medium zugegeben, in dem die Bakterien wachsen, dann überleben nur die mit einem entsprechenden Plasmid und Resistenzgen. Plasmide bieten die Grundlage für das Klonieren, die Grundoperation der Gentechnik: Ein Plasmid wird mit einem Restriktionsenzym geöffnet und fremde DNA in die Schnittstelle eingepasst. Dann wird die rekombinierte DNA in Wirtszellen übertragen und von diesen vermehrt. 17

Der Replikationszyklus Virusreplikation kann in 8 Phasen eingeteilt werden

Der Replikationszyklus Virusreplikation kann in 8 Phasen eingeteilt werden 1MULTIPLICATION Der Replikationszyklus Virusreplikation kann in 8 Phasen eingeteilt werden Anlagerung -Anheftung -Adsorption Eindringen -Penetration Freisetzung der viralen Nukleinsäuren -Uncoating Expression

Mehr

Inhalt. 1. Einleitung 2. Struktur 3. Infektion 4. Virusfamilien

Inhalt. 1. Einleitung 2. Struktur 3. Infektion 4. Virusfamilien Viren Inhalt 1. Einleitung 2. Struktur 3. Infektion 4. Virusfamilien Einleitung 1 VERÄNDERLICHKEIT Infektion Genom Struktur - Viren infizieren alle Lebensformen: Archea, Eubakterien, Eukaryoten (Einzeller,

Mehr

M. Müller, SoSe 2005 AUFBAU UND STRUKTUR

M. Müller, SoSe 2005 AUFBAU UND STRUKTUR AUFBAU UND STRUKTUR AUFBAU UND STRUKTUR VIREN SIND EINFACH AUFGEBAUT RNA DNA Capsid = Coat (Protein) Membran = Envelope (Glykoproteine, Lipide, Reste von Wirtszell- Membran) AUFBAU UND STRUKTUR VIRUSGENOME:

Mehr

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

RNA DNA VIREN SIND EINFACH AUFGEBAUT. Membran = Envelope (Glykoproteine, Lipide, Reste von Wirtszell- Membran) Capsid = Coat (Protein) VIREN SIND EINFACH AUFGEBAUT RNA DNA Capsid = Coat (Protein) Membran = Envelope (Glykoproteine, Lipide, Reste von Wirtszell- Membran) AUFBAU UND STRUKTUR VIRUSGENOME: DNA ODER RNA SS = Einzelsträngig +

Mehr

Virusgenome und virale Replikationsstrategien

Virusgenome und virale Replikationsstrategien Virusgenome und virale Replikationsstrategien Hans-Georg Kräusslich, Abteilung Virologie http://virology.hyg.uni-heidelberg.de 2. Mai 2006 Grundzüge der viralen Replikation Genomaufbau und Replikationsstrategien

Mehr

Virologie - Einführung

Virologie - Einführung Virologie - Einführung U.G. Liebert Institut für Virologie E-mail: liebert@medizin.uni-leipzig.de Definition Viren keine echten Lebewesen replikationsfähige Nukleoproteinkomplexe angewiesen auf eine Wirtszelle

Mehr

Die kleinsten Viren kommen daher mit einem sehr geringen Informationsgehalt von nur 4 Genen aus, von denen

Die kleinsten Viren kommen daher mit einem sehr geringen Informationsgehalt von nur 4 Genen aus, von denen Aus der Reihe Daniels Genetik-Kompendium Erstellt von Daniel Röthgens Inhalt 1. Einleitung 2. RNA-Viren 3. DNA-Viren 1. Einleitung Im folgenden werden einige für die Genetik bedeutungsvolle Viren vorgestellt.

Mehr

Dr. Jens Kurreck. Otto-Hahn-Bau, Thielallee 63, Raum 029 Tel.: 83 85 69 69 Email: jkurreck@chemie.fu-berlin.de

Dr. Jens Kurreck. Otto-Hahn-Bau, Thielallee 63, Raum 029 Tel.: 83 85 69 69 Email: jkurreck@chemie.fu-berlin.de Dr. Jens Kurreck Otto-Hahn-Bau, Thielallee 63, Raum 029 Tel.: 83 85 69 69 Email: jkurreck@chemie.fu-berlin.de Prinzipien genetischer Informationsübertragung Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemie 5. Auflage,

Mehr

Vorlesung. Virologie

Vorlesung. Virologie Vorlesung Allgemeiner Teil Geschichtlicher Überblick Virus: Definition, Aufbau, Einteilung Virusvermehrung / Replikation Pathogenese / Zellschädigung Immortalisierung / Transformation Kurzversion: Immunologie

Mehr

Der Ausdruck genetische Variation bezieht sich auf die Vielfältigkeit aller Genome auf diesem Planeten, die unterschiedliche Individuen hervorbringen.

Der Ausdruck genetische Variation bezieht sich auf die Vielfältigkeit aller Genome auf diesem Planeten, die unterschiedliche Individuen hervorbringen. Kapitel 9 Genetische Variation Der Ausdruck genetische Variation bezieht sich auf die Vielfältigkeit aller Genome auf diesem Planeten, die unterschiedliche Individuen hervorbringen. 9a Genetische Variation

Mehr

Expression der genetischen Information Skript: Kapitel 5

Expression der genetischen Information Skript: Kapitel 5 Prof. A. Sartori Medizin 1. Studienjahr Bachelor Molekulare Zellbiologie FS 2013 12. März 2013 Expression der genetischen Information Skript: Kapitel 5 5.1 Struktur der RNA 5.2 RNA-Synthese (Transkription)

Mehr

Methoden der Gentechnik

Methoden der Gentechnik Methoden der Gentechnik *** DNA-Rekombination und Klonierung *** 1. Allgemeine Grundprinzipien 1.1. Wesen der Gentechnik 1.2. Allgemeine Ziele der Gentechnik 1.3. Molekulare Voraussetzungen 1.4. Wichtige

Mehr

DNA Replikation ist semikonservativ. Abb. aus Stryer (5th Ed.)

DNA Replikation ist semikonservativ. Abb. aus Stryer (5th Ed.) DNA Replikation ist semikonservativ Entwindung der DNA-Doppelhelix durch eine Helikase Replikationsgabel Eltern-DNA Beide DNA-Stränge werden in 5 3 Richtung synthetisiert DNA-Polymerasen katalysieren die

Mehr

Überblick von DNA zu Protein. Biochemie-Seminar WS 04/05

Überblick von DNA zu Protein. Biochemie-Seminar WS 04/05 Überblick von DNA zu Protein Biochemie-Seminar WS 04/05 Replikationsapparat der Zelle Der gesamte Replikationsapparat umfasst über 20 Proteine z.b. DNA Polymerase: katalysiert Zusammenfügen einzelner Bausteine

Mehr

Inhalte unseres Vortrages

Inhalte unseres Vortrages Inhalte unseres Vortrages Vorstellung der beiden paper: Germ line transmission of a disrupted ß2 mirkroglobulin gene produced by homologous recombination in embryonic stem cells ß2 Mikroglobulin deficient

Mehr

Von der DNA zum Eiweißmolekül Die Proteinbiosynthese. Ribosom

Von der DNA zum Eiweißmolekül Die Proteinbiosynthese. Ribosom Von der DNA zum Eiweißmolekül Die Proteinbiosynthese Ribosom Wiederholung: DNA-Replikation und Chromosomenkondensation / Mitose Jede Zelle macht von Teilung zu Teilung einen Zellzyklus durch, der aus einer

Mehr

Vorlesungsfolien abrufen

Vorlesungsfolien abrufen Vorlesungsfolien abrufen http://www.helmholtz-muenchen.de/en/viro/seminars-and-teaching/index.html Benutzername: Password: student-viro1 viro-rbw Virale Expressionsstrategien Ziel: Abruf der im Genom gespeicherten

Mehr

Viren und Zellen. 01.04.2001 ETH Zürich / D-MAVT / Einführung in die Biotechnologie / Felix Gmünder 1

Viren und Zellen. 01.04.2001 ETH Zürich / D-MAVT / Einführung in die Biotechnologie / Felix Gmünder 1 Viren und Zellen Die Organisationsstufen biologischer Systeme am Beispiel der Pflanzen. Jede Stufe symbolisiert ein Komplexitätsniveau. In der Biotechnologie interessieren wir uns für die Bereiche von

Mehr

Transgene Organismen

Transgene Organismen Transgene Organismen Themenübersicht 1) Einführung 2) Komplementäre DNA (cdna) 3) Vektoren 4) Einschleusung von Genen in Eukaryontenzellen 5) Ausmaß der Genexpression 6) Genausschaltung (Gen-Knockout)

Mehr

RNA-Prozessierung Hans-Georg Kräusslich Abteilung Virologie 08.05.07

RNA-Prozessierung Hans-Georg Kräusslich Abteilung Virologie 08.05.07 RNA-Prozessierung Hans-Georg Kräusslich Abteilung Virologie 08.05.07 Hinzufügen von Sequenzen 5 cap 3 PolyA Einige nt durch Editing Entfernen von Sequenzen Splicing von Introns Degradation Sequenzänderung

Mehr

AIDS - Virus der Neuzeit

AIDS - Virus der Neuzeit AIDS - Virus der Neuzeit von Tillmann Krauss und Thomas Jeschka Das Human Immunodeficiency Virus, kurz HIV, ist mit einem Durchmesser von nur 100 nm 1000 mal kleiner als eine menschliche T-Zelle. Und doch

Mehr

Die DNA Replikation. Exakte Verdopplung des genetischen Materials. Musterstrang. Neuer Strang. Neuer Strang. Eltern-DNA-Doppelstrang.

Die DNA Replikation. Exakte Verdopplung des genetischen Materials. Musterstrang. Neuer Strang. Neuer Strang. Eltern-DNA-Doppelstrang. Die DNA Replikation Musterstrang Neuer Strang Eltern-DNA-Doppelstrang Neuer Strang Musterstrang Exakte Verdopplung des genetischen Materials Die Reaktion der DNA Polymerase 5`-Triphosphat Nächstes Desoxyribonucleosidtriphosphat

Mehr

Virologie. Professor Dr. med. U.G. Liebert. Institut für Virologie Johannisallee 30. Tel. 97 14 300 E-mail: liebert@medizin.uni-leipzig.

Virologie. Professor Dr. med. U.G. Liebert. Institut für Virologie Johannisallee 30. Tel. 97 14 300 E-mail: liebert@medizin.uni-leipzig. Virologie Professor Dr. med. U.G. Liebert Institut für Virologie Johannisallee 30 Tel. 97 14 300 E-mail: liebert@medizin.uni-leipzig.de Virale Erkrankungen Neue Virusinfektionen Emerging Virus Infections

Mehr

Frage 1 A: Wieviele Codone des "Universellen genetisches Codes" kodieren:

Frage 1 A: Wieviele Codone des Universellen genetisches Codes kodieren: Frage 1 A: Wieviele Codone des "Universellen genetisches Codes" kodieren: Aminosäuren Translationsstart Translationsstop? B: Welche biochemische Reaktion wird von Aminoazyl-tRNA-Synthetasen katalysiert?

Mehr

Virologie. Vorlesungsthemen. Geschichte. Geschichte. G. Steger Institut für Virologie Uniklinik Köln. Humanpathogene Viren. Virus (lat.

Virologie. Vorlesungsthemen. Geschichte. Geschichte. G. Steger Institut für Virologie Uniklinik Köln. Humanpathogene Viren. Virus (lat. Vorlesungsthemen 1.Einführung in die Virologie Weitere Vorlesungsthemen: Einführung in die Virologie G. Steger Institut für Virologie Uniklinik Köln 2. HIV und andere Retroviren 3. Influenza 4. Gastrointestinale

Mehr

Immunsystem III. Geißel Plasmid Bakterienchromosom Reservestoffe Schleimhülle Zellplasma Zellmembran Zellwand

Immunsystem III. Geißel Plasmid Bakterienchromosom Reservestoffe Schleimhülle Zellplasma Zellmembran Zellwand 1. Bakterien und Viren im Vergleich: Beschrifte die vorliegenden Abbildungen! Geißel Plasmid Bakterienchromosom Reservestoffe Schleimhülle Zellplasma Zellmembran Zellwand Erbgut stachelförmige Fortsätze

Mehr

IV. Übungsaufgaben für die Jahrgangstufe 9 & 10

IV. Übungsaufgaben für die Jahrgangstufe 9 & 10 IV. Übungsaufgaben für die Jahrgangstufe 9 & 10 Von der Erbanlage zum Erbmerkmal: 34) Welche Aufgaben haben Chromosomen? 35) Zeichne und benenne die Teile eines Chromosoms, wie sie im Lichtmikroskop während

Mehr

Musterlösung - Übung 5 Vorlesung Bio-Engineering Sommersemester 2008

Musterlösung - Übung 5 Vorlesung Bio-Engineering Sommersemester 2008 Aufgabe 1: Prinzipieller Ablauf der Proteinbiosynthese a) Erklären Sie folgende Begriffe möglichst in Ihren eigenen Worten (1 kurzer Satz): Gen Nukleotid RNA-Polymerase Promotor Codon Anti-Codon Stop-Codon

Mehr

Grundideen der Gentechnik

Grundideen der Gentechnik Grundideen der Gentechnik Die Gentechnik kombiniert Biotechnik und Züchtung. Wie in der Züchtung wird die Erbinformation eines Lebewesen verändert. Dabei nutzte man in den Anfängen der Gentechnik vor allem

Mehr

Biochemie Tutorium 9. RNA, Transkription

Biochemie Tutorium 9. RNA, Transkription Biochemie Tutorium 9 RNA, Transkription IMPP-Gegenstandskatalog 3 Genetik 3.1 Nukleinsäuren 3.1.1 Molekulare Struktur, Konformationen und Funktionen der Desoxyribonukleinsäure (DNA); Exon, Intron 3.1.2

Mehr

Influenza des Schweines

Influenza des Schweines Influenza des Schweines Historie: - erstmals beobachtet 1918 in USA, China, Ungarn - zeitgleich mit der Pandemie beim Menschen (> 20 Mill. Tote) - Virus-Subtyp H1N1 - Übertragung sehr wahrscheinlich vom

Mehr

Block 9 Krankheit- Manifestation und Wahrnehmung, allg. Arzneimitteltherapie

Block 9 Krankheit- Manifestation und Wahrnehmung, allg. Arzneimitteltherapie Block 9 Krankheit- Manifestation und Wahrnehmung, allg. Arzneimitteltherapie gelb (450 nm) TMB farblos H2O2 H2SO4 grün/blau WS 2005/2006 -> 3. Semester -> Block 9 -> Kapitel 4: Medizinisch-chemische Laboratoriumsdiagnostik

Mehr

1. Beschriften Sie in der Abbildung die verschiedenen Bereiche auf der DNA und beschreiben Sie ihre Funktion! nicht-codogener Strang.

1. Beschriften Sie in der Abbildung die verschiedenen Bereiche auf der DNA und beschreiben Sie ihre Funktion! nicht-codogener Strang. ARBEITSBLATT 1 Transkription 1. Beschriften Sie in der Abbildung die verschiedenen Bereiche auf der DNA und beschreiben Sie ihre Funktion! Bindungsstelle für RNA-Polymerase RNA-Polymerase nicht-codogener

Mehr

LMU. Rhabdoviren Paramyxoviren Filoviren Bornaviren

LMU. Rhabdoviren Paramyxoviren Filoviren Bornaviren Rhabdoviren Paramyxoviren Filoviren Bornaviren (-) strang RNA-Viren, unsegmentiert Rhabdoviridae: - Vesiculovirus Vesicular stomatitis V. - Lyssavirus Rabies (Tollwut Virus) Filoviridae: - Filovirus Marburg

Mehr

Humanes. Immundefizienz. Virus. Fragen - Lernziele. Kompetenzfeld HIV (2.+3. Semester) Prof. Dr. med. Sigrun Smola

Humanes. Immundefizienz. Virus. Fragen - Lernziele. Kompetenzfeld HIV (2.+3. Semester) Prof. Dr. med. Sigrun Smola Kompetenzfeld HIV (2.+3. Semester) Prof. Dr. med. Sigrun Smola Institut für Virologie Klinikum der Universität zu Köln 25. April 2007 Fragen - Lernziele Was bedeutet HIV, was bedeutet AIDS? Wie ist das

Mehr

RNA und Expression RNA

RNA und Expression RNA RNA und Expression Biochemie RNA 1) Die Transkription. 2) RNA-Typen 3) RNA Funktionen 4) RNA Prozessierung 5) RNA und Proteinexpression/Regelung 1 RNA-Typen in E. coli Vergleich RNA-DNA Sequenz 2 Die Transkriptions-Blase

Mehr

Grundlegende Experimente der Molekulargenetik

Grundlegende Experimente der Molekulargenetik Übung 12 Wiederholung/Zusatzübung Inhalte: Mendelscher Erbgang Grundlegende Experimente der Molekulargenetik Transposons Methoden 1. Sie haben drei runde, gelbe Erbsen (A, B und C). Aus jeder der drei

Mehr

Kriterien der Einteilung von RNA Viren entsprechend Ihrer Genomorganisation

Kriterien der Einteilung von RNA Viren entsprechend Ihrer Genomorganisation Kriterien der Einteilung von RNA Viren entsprechend Ihrer Genomorganisation einzelsträngig (+)-Polarität (-)-Polarität ambisense Poliovirus segmentiert Arenavirus Influenza A Virus nicht segmentiert vesicular

Mehr

Expressionskontrolle in Eukaryonten

Expressionskontrolle in Eukaryonten Expressionskontrolle in Eukaryonten Warum muss Genexpression kontrolliert werden? 1. Gewebsspezifische Kontrolle - nicht jedes Genprodukt ist in allen Zellen erforderlich - manche Genprodukte werden ausschliesslich

Mehr

Q1 B1 KW 46. Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems

Q1 B1 KW 46. Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems Q1 B1 KW 46 Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems Krebs und/durch Viren? Video und Text Aufgaben: 1) Bau und Vermehrung von Viren und Buch 10.6, S.

Mehr

8. Translation. Konzepte: Translation benötigt trnas und Ribosomen. Genetischer Code. Initiation - Elongation - Termination

8. Translation. Konzepte: Translation benötigt trnas und Ribosomen. Genetischer Code. Initiation - Elongation - Termination 8. Translation Konzepte: Translation benötigt trnas und Ribosomen Genetischer Code Initiation - Elongation - Termination 1. Welche Typen von RNAs gibt es und welches sind ihre Funktionen? mouse human bacteria

Mehr

4. Genetische Mechanismen bei Bakterien

4. Genetische Mechanismen bei Bakterien 4. Genetische Mechanismen bei Bakterien 4.1 Makromoleküle und genetische Information Aufbau der DNA Phasen des Informationsflusses Vergleich der Informationsübertragung bei Pro- und Eukaryoten 4.2 Struktur

Mehr

Regulation der Genexpression: regulierbare Promotoren, Proteine und sirna

Regulation der Genexpression: regulierbare Promotoren, Proteine und sirna Regulation der Genexpression: regulierbare Promotoren, Proteine und sirna Biochemie Praktikum Christian Brendel, AG Grez Ebenen der Genregulation in Eukaryoten Cytoplasma DNA Zellkern Introns Exons Chromatin

Mehr

Klonierung von S2P Rolle der M19-Zellen. POL-Seminar der Biochemie II 13.02.2007 Sebastian Gabriel

Klonierung von S2P Rolle der M19-Zellen. POL-Seminar der Biochemie II 13.02.2007 Sebastian Gabriel Klonierung von S2P Rolle der M19-Zellen POL-Seminar der Biochemie II 13.02.2007 Sebastian Gabriel Inhalt 1. Was ist eine humane genomische DNA-Bank? 2. Unterschied zwischen cdna-bank und genomischer DNA-Bank?

Mehr

Weitergabe genetischer Information: DNA-Replikation Beispiel: Escherichia coli.

Weitergabe genetischer Information: DNA-Replikation Beispiel: Escherichia coli. Weitergabe genetischer Information: DNA-Replikation Beispiel: Escherichia coli. zirkuläres bakterielles Chromosom Replikation (Erstellung einer identischen Kopie des genetischen Materials) MPM 1 DNA-Polymerasen

Mehr

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie:

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie: Das zentrale Dogma der Molekularbiologie: DNA Transkription RNA Translation Protein 1 Begriffserklärungen GENOM: Ist die allgemeine Bezeichnung für die Gesamtheit aller Gene eines Organismus GEN: Ist ein

Mehr

RNA-Regulationsmechanismen: RNA Interferenz

RNA-Regulationsmechanismen: RNA Interferenz RNA-Regulationsmechanismen: RNA Interferenz Vorlesung System-Biophysik 19. Dez. 2008 Literatur Martens: BIOspektrum 4/02 8. Jahrgang M. Kuhlmann: Biol. Unserer Zeit Nr.3 (2004), S. 142. Genregulation durch

Mehr

2.) Wie lautet in der Genomforschung das Fachwort für Vielgestaltigkeit? a) Polytheismus b) Polymerisation c) Polymorphismus d) Polygamismus

2.) Wie lautet in der Genomforschung das Fachwort für Vielgestaltigkeit? a) Polytheismus b) Polymerisation c) Polymorphismus d) Polygamismus Lernkontrolle M o d u l 2 A w i e... A n k r e u z e n! 1.) Welche gentechnischen Verfahren bildeten die Grundlage für das Humangenomprojekt (Mehrfachnennungen möglich)? a) Polymerase-Kettenreaktion b)

Mehr

Genregulation bei Eukaryoten II

Genregulation bei Eukaryoten II Genregulation bei Eukaryoten II Aktivierung und Repression der Transkription erfolgen durch Protein-Protein-Wechselwirkungen Protein-Protein-Wechselwirkungen spielen bei der Genregulation der Eukaryoten

Mehr

Vergleich transgene Pflanzen und traditionelle Züchtung

Vergleich transgene Pflanzen und traditionelle Züchtung Vergleich transgene Pflanzen und traditionelle Züchtung Transgene Pflanzen - Veränderung der genetisch bedingten Merkmale, z.b. größere Früchte, bleiben länger frisch - Ein gewünschtes Merkmal kann exakt

Mehr

AUFGABENSAMMLUNG Lösungen. Variabilität von Antikörpern 1

AUFGABENSAMMLUNG Lösungen. Variabilität von Antikörpern 1 Variabilität von Antikörpern 1 Rezeptoren bzw. Antikörper eines noch undifferenzierten B-Lymphocyten: a) Schreiben Sie die Anzahl der variablen Exons je Chromosom auf. b) Berechnen Sie die mögliche Anzahl

Mehr

JUST A VIRUS! KLEINE VIREN GROSSE WIRKUNG

JUST A VIRUS! KLEINE VIREN GROSSE WIRKUNG JUST A VIRUS! KLEINE VIREN GROSSE WIRKUNG Dieses Begleitheft zum 3D-Film «Just a Virus!» ( 8 Minuten ) ergänzt und vertieft das Thema «Grippe-Viren». Das Material eignet sich besonders für den Unterricht

Mehr

Wiederholunng. Klassische Genetik

Wiederholunng. Klassische Genetik Wiederholunng Klassische Genetik Mendelsche Regeln Uniformitätsregel Spaltungsregel Freie Kombinierbarkeit Koppelung von Genen Polygene: mehre Gene für ein Merkmal Pleiotropie: 1 Gen steuert mehrere Merkmale

Mehr

Molecular Farming-Produktion von therapeutischen Eiweißen in Pflanzen

Molecular Farming-Produktion von therapeutischen Eiweißen in Pflanzen Molecular Farming-Produktion von therapeutischen Eiweißen in Pflanzen Zellbiologische und methodische Grundlagen Spinnenseidenproteine aus Pflanzen Vogelgrippevakzine aus Pflanzen Therapeutische antibakterielle

Mehr

7. Regulation der Genexpression

7. Regulation der Genexpression 7. Regulation der Genexpression 7.1 Regulation der Enzymaktivität Stoffwechselreaktionen können durch Kontrolle der Aktivität der Enzyme, die diese Reaktionen katalysieren, reguliert werden Feedback-Hemmung

Mehr

Movie dendritic cell migration_iv_8_2. Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe

Movie dendritic cell migration_iv_8_2. Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten lymphatische Organe Erkennungsmechanismen Lymphozytenentwicklung Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantworten T-Zellen gelangen

Mehr

Aufbau und Funktion des Genoms: Von der Genstruktur zur Funktion

Aufbau und Funktion des Genoms: Von der Genstruktur zur Funktion Assoc. Prof. PD Mag. Dr. Aufbau und Funktion des Genoms: Von der Genstruktur zur Funktion Wien, 2013 Währinger Straße 10, A-1090 Wien helmut.dolznig@meduniwien.ac.at www.meduniwien.ac.at/medizinische-genetik

Mehr

Klausur zum Modul Molekularbiologie ILS, SS 2010 Freitag 6. August 10:00 Uhr

Klausur zum Modul Molekularbiologie ILS, SS 2010 Freitag 6. August 10:00 Uhr Klausur zum Modul Molekularbiologie ILS, SS 2010 Freitag 6. August 10:00 Uhr Name: Matrikel-Nr.: Code Nummer: Bitte geben Sie Ihre Matrikel-Nr. und Ihren Namen an. Die Code-Nummer erhalten Sie zu Beginn

Mehr

HIV-Diagnose E.L.I.S.A. Best.- Nr. 201.3794

HIV-Diagnose E.L.I.S.A. Best.- Nr. 201.3794 HIV-Diagnose E.L.I.S.A. Best.- Nr. 201.3794 Alle in diesem Versuchs-Kit enthaltenen Bestandteile dienen ausschließlich pädagogischen Zwecken. Sie dürfen keinesfalls zu Diagnosezwecken benutzt oder von

Mehr

Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe. Erkennungsmechanismen. Lymphozytenentwicklung

Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe. Erkennungsmechanismen. Lymphozytenentwicklung Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten lymphatische Organe Erkennungsmechanismen Lymphozytenentwicklung Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantworten 196 Dendritische Zellen

Mehr

Allgemeine Virologie

Allgemeine Virologie Semmelweis Universität Institute für Medizinische Mikrobiologie Allgemeine Virologie Dr. Béla Kocsis kocsis.bela@med.semmelweis-univ.hu 2014.11.10. Virus Ein Virus ist ein mindestens aus Proteinen und

Mehr

SYNTHESE UND TESTUNG POTENTIELLER ELONGIN C-ANTAGONISTEN ALS NEUARTIGE HIV-THERAPEUTIKA

SYNTHESE UND TESTUNG POTENTIELLER ELONGIN C-ANTAGONISTEN ALS NEUARTIGE HIV-THERAPEUTIKA SYNTHESE UND TESTUNG POTENTIELLER ELONGIN C-ANTAGONISTEN ALS NEUARTIGE HIV-THERAPEUTIKA Dissertation zur Erlangung des Grades Doktor der Naturwissenschaften im Promotionsfach Chemie am Fachbereich Chemie,

Mehr

AIDS - Virus der Neuzeit

AIDS - Virus der Neuzeit AIDS - Virus der Neuzeit Das Human Immunodeficiency Virus, kurz HIV, ist mit einem Durchmesser von nur 100 nm 1000 mal kleiner als eine menschliche T-Zelle. Und doch ist es imstande, solche Zellen zielstrebig

Mehr

HBV, HCV und HIV Gemeinsamkeiten und Unterschiede aus Sicht des Virologen

HBV, HCV und HIV Gemeinsamkeiten und Unterschiede aus Sicht des Virologen FortBildung Sandra Bühler und Ralf Bartenschlager, Heidelberg HBV, HCV und HIV Gemeinsamkeiten und Unterschiede aus Sicht des Virologen HBV, HCV und HIV gehören zu unterschiedlichen Virusfamilien und haben

Mehr

Herstellung und Selektion rekombinanter Antikörper

Herstellung und Selektion rekombinanter Antikörper Herstellung und Selektion rekombinanter Antikörper Für jeden Topf ein Deckel Sintox 16.04.2015 16.04.15 Sintox 1 Inhalte Begriffsklärungen Rekombinant Lymphozyten Antikörper und Antigene Somatische Hypermutation

Mehr

Was ist Wirkstoffdesign?

Was ist Wirkstoffdesign? Was ist Wirkstoffdesign? Eine Einführung für Nicht-Fachleute Arzneimittel hat vermutlich schon jeder von uns eingenommen. Vielleicht hat sich der eine oder andere dabei gefragt, was passiert eigentlich

Mehr

1971: Manipulation eines Viren-Genoms mit Restriktionsenzymen. 1973: Erstes gentechnisch verändertes Bakterium - Geburt der "Gentechnik"

1971: Manipulation eines Viren-Genoms mit Restriktionsenzymen. 1973: Erstes gentechnisch verändertes Bakterium - Geburt der Gentechnik Geschichte der Gentechnik Ein kleiner Überblick: 1970-1983 1/28 1966: Entschlüsselung des genetischen Codes 1970: Entdeckung der Restriktionsenzyme in Bakterien. 1971: Manipulation eines Viren-Genoms mit

Mehr

6. DNA -Bakteriengenetik

6. DNA -Bakteriengenetik 6. DNA -Bakteriengenetik Konzepte: Francis Crick DNA Struktur DNA Replikation Gentransfer in Bakterien Bakteriophagen 2. Welcher der folgenden Sätze entspricht der Chargaff-Regel? A) Die Menge von Purinen

Mehr

Virale Infektionen Infektionsmuster. Zellbiologische Definitionen

Virale Infektionen Infektionsmuster. Zellbiologische Definitionen Virale Infektionen Zellbiologische Definitionen 1. Infektion: Eintritt eines Replikations-fähigen viralen Genoms in die Zelle. Die Infektion kann aber muss nicht zur Vermehrung des Virus führen. Epitheliale

Mehr

Antwort: 2.Uracil. Antwort: 2. durch Wasserstoffverbindungen. Adenin, Cystein und Guanin kommen alle in der RNA und DNA vor.

Antwort: 2.Uracil. Antwort: 2. durch Wasserstoffverbindungen. Adenin, Cystein und Guanin kommen alle in der RNA und DNA vor. Antwort: 2.Uracil Adenin, Cystein und Guanin kommen alle in der RNA und DNA vor. Thymin kommt nur in der DNA vor; Uracil nimmt seinen Platz in den RNA- Molekülen ein. Antwort: 2. durch Wasserstoffverbindungen

Mehr

Station 1. Analyse von strahleninduzierten DNA-Schäden durch Gel-Elektrophorese

Station 1. Analyse von strahleninduzierten DNA-Schäden durch Gel-Elektrophorese Station 1 Analyse von strahleninduzierten DNA-Schäden durch Gel-Elektrophorese 1 I. Vorinformationen An der GSI wurde eine weltweit neuartige Krebstherapie mit Ionenstrahlen entwickelt. Dazu werden in

Mehr

Übung 11 Genregulation bei Prokaryoten

Übung 11 Genregulation bei Prokaryoten Übung 11 Genregulation bei Prokaryoten Konzepte: Differentielle Genexpression Positive Genregulation Negative Genregulation cis-/trans-regulation 1. Auf welchen Ebenen kann Genregulation stattfinden? Definition

Mehr

Alternative Methoden der RNA-Analyse

Alternative Methoden der RNA-Analyse Alternative Methoden der RNA-Analyse In diesem Versuch wurde die Northern Blot Hybridisierung zur Analyse isolierter mrna eingesetzt. Mit dieser Technik können Größe und Menge einer spezifischen RNA bestimmt

Mehr

Klausur zur Vorlesung Biochemie III im WS 2000/01

Klausur zur Vorlesung Biochemie III im WS 2000/01 Klausur zur Vorlesung Biochemie III im WS 2000/01 am 15.02.2001 von 15.30 17.00 Uhr (insgesamt 100 Punkte, mindestens 40 erforderlich) Bitte Name, Matrikelnummer und Studienfach unbedingt angeben (3 1.

Mehr

Immunregulation durch alternative Antigenpräsentation. am Beispiel der HCV- und HIV-Infektion

Immunregulation durch alternative Antigenpräsentation. am Beispiel der HCV- und HIV-Infektion Immunregulation durch alternative Antigenpräsentation am Beispiel der HCV- und HIV-Infektion DISSERTATION zur Erlangung des Doktorgrades (Dr. rer. nat.) der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät

Mehr

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Antibiotikaresistenz bei Pseudomonaden

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Antibiotikaresistenz bei Pseudomonaden Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Antibiotikaresistenz bei Pseudomonaden Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de S 1 M 6 M 7 Erarbeitung II, Präsentation

Mehr

Unterschiede zwischen Prokaryoten und. Eukaryont. Unterschiede prokaryotische eukaryotische Zelle. Zellaufbau Prokaryoten. Zellaufbau Eukaryoten

Unterschiede zwischen Prokaryoten und. Eukaryont. Unterschiede prokaryotische eukaryotische Zelle. Zellaufbau Prokaryoten. Zellaufbau Eukaryoten Unterschiede zwischen Prokaryoten und Prokaryoten lassen sich in 2 Reiche unterteilen: Eubakterien und Archaebakterien werden in 4 Reiche unterteilt: Protozoen (Einzeller), Pilze, Pflanzen und Tiere Unterschiede

Mehr

Mutation ist nicht gleich Mutation

Mutation ist nicht gleich Mutation Arbeitsblatt 8: Mutation ist nicht gleich Mutation Mutationen können eine Zelle aus dem physiologischen Gleichgewicht bringen, weil sich dadurch beispielsweise die Menge oder Aktivität produzierter Proteine

Mehr

Kapitel 8 Ò Chromosomen und Genregulation

Kapitel 8 Ò Chromosomen und Genregulation Kapitel 8 Ò Chromosomen und Genregulation 8.1 Struktur eukaryontischer Chromosomen Ein menschlicher Zellkern ist nur zehn Mikrometer gross und (10-9 ) hat zwei Meter DNA drin. Damit es da kein Durcheinander

Mehr

Datenspeicherung und Datenfluß in der Zelle - Grundlagen der Biochemie

Datenspeicherung und Datenfluß in der Zelle - Grundlagen der Biochemie Datenspeicherung und Datenfluß in der Zelle - Grundlagen der Biochemie Datenspeicherung und Datenfluß der Zelle Transkription DNA RNA Translation Protein Aufbau I. Grundlagen der organischen Chemie und

Mehr

..den Sinneszellen. zu schützen. optimal zuzuführen. die Qualität des Reizes festzustellen die Quantität des Reizes festzustellen

..den Sinneszellen. zu schützen. optimal zuzuführen. die Qualität des Reizes festzustellen die Quantität des Reizes festzustellen 9.1 Welche Funktionen haben Sinneszellen und Sinnesorgan? Sinneszellen nehmen die Reize auf und wandeln die Information in elektrische Signale um. Die Sinnesorgane dienen unter anderem dazu. Beispiel Auge

Mehr

Thema Gentechnologie. Erwin R. Schmidt Institut für Molekulargenetik Gentechnologische Sicherheitsforschung & Beratung

Thema Gentechnologie. Erwin R. Schmidt Institut für Molekulargenetik Gentechnologische Sicherheitsforschung & Beratung Thema Gentechnologie Erwin R. Schmidt Institut für Molekulargenetik Gentechnologische Sicherheitsforschung & Beratung Die Genklonierung in Bakterien Vektor-DNA Spender-DNA Restriktionsenzym Rekombinante

Mehr

Gentherapie. Grüne Gentechnologie

Gentherapie. Grüne Gentechnologie Gentherapie Grüne Gentechnologie Definition Mit Gentherapie bezeichnet man das Einfügen von Genen in Zellen eines Individuums zur Behandlung von Erbkrankheiten bzw. Gendefekten Durch die Einführung soll

Mehr

22 rubin sonderheft 12. DNA nutzen eine neue Impfstrategie

22 rubin sonderheft 12. DNA nutzen eine neue Impfstrategie 22 rubin sonderheft 12 DNA nutzen eine neue Impfstrategie Abb. 1: Dr. Thomas Grunwald mit einer Flasche, in der sich eine humane Zellkultur befindet. Solche Zellen werden verwendet, um Virus-Proteine herzustellen,

Mehr

Dem Grippevirus auf der Spur ein Stationenlernen

Dem Grippevirus auf der Spur ein Stationenlernen Dem Grippevirus auf der Spur ein Stationenlernen Ein Beitrag von Helge Gresch und Katja Reitschert, Universität Oldenburg Illustrationen von Isabelle Göntgen, Zell unter Aichelberg Gerade in der kalten

Mehr

Vom Gen zum Protein. Zusammenfassung Kapitel 17. Die Verbindung zwischen Gen und Protein. Gene spezifizieren Proteine

Vom Gen zum Protein. Zusammenfassung Kapitel 17. Die Verbindung zwischen Gen und Protein. Gene spezifizieren Proteine Zusammenfassung Kapitel 17 Vom Gen zum Protein Die Verbindung zwischen Gen und Protein Gene spezifizieren Proteine Zellen bauen organische Moleküle über Stoffwechselprozesse auf und ab. Diese Prozesse

Mehr

Az. 6790-10-50 geänderte Fassung vom September 2007

Az. 6790-10-50 geänderte Fassung vom September 2007 Az. 6790-10-50 geänderte Fassung vom September 2007 Allgemeine Stellungnahme der ZKBS zu häufig durchgeführten gentechnischen Arbeiten mit den zugrunde liegenden Kriterien der Vergleichbarkeit: Gentechnische

Mehr

Genetik - The Human Genome Project. Überblick über die Genetik. Die gesamte Erbinformation eines Menschen befindet sich in jedem Zellkern

Genetik - The Human Genome Project. Überblick über die Genetik. Die gesamte Erbinformation eines Menschen befindet sich in jedem Zellkern Genetik - The Human Genome Project Überblick über die Genetik Die gesamte Erbinformation eines Menschen befindet sich in jedem Zellkern seines Körpers. 1 2 Im Organismus müsssen nun ständig Enzyme u. a.

Mehr

VII. Inhalt. Vorwort...

VII. Inhalt. Vorwort... VII Vorwort... V 1 Physikalische und chemische Grundlagen... 1 1.1 Reaktionskinetik... 1 1.2 Reaktionsgeschwindigkeit... 1 1.3 Reaktionsordnung... 2 1.4 Energie... 3 1.4.1 Reaktionsenergie... 3 1.4.2 Enthalpie......

Mehr

Versuch 8. Plasmid - Isolierung

Versuch 8. Plasmid - Isolierung Versuch 8 Plasmid - Isolierung Protokollant: E-mail: Studiengang: Gruppen-Nr: Semester: Betreuer: Max Mustermann max@quantentunnel.de X X X C. Weindel & M. Schwarz Wird benotet?: Einleitung Ein Plasmid

Mehr

β2-microglobulin deficient mice lack CD4-8+cytolytic T cells

β2-microglobulin deficient mice lack CD4-8+cytolytic T cells β2-microglobulin deficient mice lack CD4-8+cytolytic T cells Mäuse mit einem Knock-out bezüglich ß-Microglobulin sind nicht in der Lage CD4-8+ cytotoxische T-Zellen zu bilden Nature,Vol 344, 19. April

Mehr

Translationsstrategien

Translationsstrategien Translationsstrategien Hans-Georg Kräusslich Abteilung Virologie, Universitätsklinik Heidelberg 16.5.2006 Mechanismen eukaryontischer Translation Cap-abhängige Initiation IRES-Elemente und cap-unabhängige

Mehr

Mobile Genetische Elemente / Transposition

Mobile Genetische Elemente / Transposition Mobile Genetische Elemente / Transposition Transposition Retrotransposition / Retroviren repetitive Elemente mobile Elemente und Genomevolution / -regulation Gentherapie Berit Jungnickel Institut für Klinische

Mehr

Dissertation. zur Erlangung des akademischen Grades d o c t o r r e r u m n a t u r a l i u m

Dissertation. zur Erlangung des akademischen Grades d o c t o r r e r u m n a t u r a l i u m Etablierung eines Verfahrens zur Kombination der Elektronenmikroskopie (EM) mit der Spitzenverstärkten Raman-Spektroskopie (TERS) sowie Untersuchungen zum Infektionsprozess und der Ultrastruktur des Humanen

Mehr

DNA versus RNA. RNA Instabilität

DNA versus RNA. RNA Instabilität DNA versus RNA DNA stellt den eigentlichen Speicher genetischer Information dar, während RNA als Informationsüberträger und katalytisch in der Proteinbiosynthese agiert. Warum dient DNA und nicht RNA als

Mehr

"Gentechnik III - Rekombination und Transfer" (Biologie Sek. II)

Gentechnik III - Rekombination und Transfer (Biologie Sek. II) Inhalt und Einsatz im Unterricht "Gentechnik III - Rekombination und Transfer" (Biologie Sek. II) Diese DVD behandelt das Unterrichtsthema "Gentechnik" für die Sekundarstufe II. Das DVD-Hauptmenü bietet

Mehr

KV: DNA-Replikation Michael Altmann

KV: DNA-Replikation Michael Altmann Institut für Biochemie und Molekulare Medizin KV: DNA-Replikation Michael Altmann Herbstsemester 2008/2009 Übersicht VL DNA-Replikation 1.) Das Zentraldogma der Molekularbiologie 1.) Semikonservative Replikation

Mehr

EINFLUSS DER ZELLMEMBRAN UND EINIGER ZELLAKTOREN AUF DEN ALTERUNGSPROZESS

EINFLUSS DER ZELLMEMBRAN UND EINIGER ZELLAKTOREN AUF DEN ALTERUNGSPROZESS EINFLUSS DER ZELLMEMBRAN UND EINIGER ZELLAKTOREN AUF DEN ALTERUNGSPROZESS Der Kern steuert die Proteinsynthese durch Synthese der Boten-RNA (mrna) gemäß den von der DNA gelieferten Informationen Die mrna

Mehr

Fortschritte dank Gentechnologie

Fortschritte dank Gentechnologie November 1997 Nr. 47 Der Verein «Forschung für Leben» informiert: Retrovirus-Infektionen bei Hauskatzen: Fortschritte dank Gentechnologie Prof. Dr. Hans Lutz Impressum Der Verein «Forschung für Leben»,

Mehr