Allgemeine Virologie an der Universität Giessen

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Keine Kriterien der Virusklassifikation

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Wie viele Virusarten gibt es?

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Genom von Viren 

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Wo kommen Viren her?

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Was verursachen Viren?

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Definition Virus

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Flexibilität der Viren

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Definition Virionen

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Ikosaeder Struktur

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Kriterien der Virusklassifikation

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Wo kommen Viren vor?

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Allgemeine Virologie

Keine Kriterien der Virusklassifikation

  • Organismen, die infiziert werden
  • Gemeinsame Übertragungswege
  • Ähnliche Krankheitsbilder bzw. Infektion des gleichen Organs 

Allgemeine Virologie

Wie viele Virusarten gibt es?

  • Ca. 30.000 Virusarten bekannt
  • z.B. Bakteriophagen
    • Viren, die Bakterien infizieren
    • Zahlreicher als alle Lebensformen der Erde

Allgemeine Virologie

Genom von Viren 

  • besteht entweder aus RNA oder DNA 
  • steuert die virale Replikation über die Synthese viraler Proteine in geeigneten Wirtszellen 

Allgemeine Virologie

Wo kommen Viren her?

  • 3 Milliarden Jahre
  • Regressions-Hypothese: 
    • Aus lebenden Organismen durch Verlust genetischer Informationen
  • Progressions-Hypothese
    • Mobile genetische Elemente aus dem Erbgut der Wirtszellen (z.B. Retrotransposons) 

Allgemeine Virologie

Was verursachen Viren?

  • Meist keine oder nur leichte Erkrankungen
    • gute Anpassung an den Wirt
  • Selten schwere bis tödliche Erkrankungen
    • Infektion von Fehlwirten

Allgemeine Virologie

Definition Virus

sehr kleine, übertragbare, sich obligat intrazellulär vermehrende molekulare Parasiten, die nicht atmen, sich nicht bewegen und nicht wachsen

Allgemeine Virologie

Flexibilität der Viren

Schnelle Anpassung durch Veränderung des Genoms

  • Punktmutationen
    • Besonders bei RNA-VIren: RNA-Polymerase macht relativ häufig Fehler, keine Fehlerkorrekturfunktion
  • Rekombination
    • Austausch von Genomteilen zwischen Viren
    • Integration zellulärer Gene
  • Reassortanten
    • Viren mit segmentierten Genomen können Segmente austauschen


Viren bilden Quasispezies

  • =Auftreten verschiedener gleichzeitig vorhandener Varianten eines ursprünglich infizierenden Virus desselben Wirtes (=Fluchtmutanten)
  • Besonders RNA-VIren bestehen aus einem Sequenzpool mit unterschiedlichen Genomen

Allgemeine Virologie

Definition Virionen

Viruspartikel (Virionen) bilden sich de Novo aus in der Wirtszelle synthetisierten viralen (Strukturproteine, Nukleinsäure) und z.T. zellulären Komponenten (z.B. Membranen

Allgemeine Virologie

Ikosaeder Struktur

  • 20 Flächen (Dreiecke)
  • 60 Untereinheiten
  • Größe bei Aufbau aus identischen Untereinheiten limitiert
  • Strukturelles Paradoxon -> erste Darstellungen von Viren im EM -> zeigen mehr als 60 Untereinheiten
  • Lösung: 
    • kugelförmiger Polyeder
    • Quasi-equivalente Positionen der Untereinheiten
    • Triangulation (Unterteilung der Flächen in Dreiecke, 1,3,4,7,9....)
    • Triangulationszahl T (T=1 (60); T=3 (180); T=4 (240))
  • Beispiel: T=4 Virus
    • Unterteilung der 20 Dreiecksflächen in je 4 Unterdreicke
    • 20 x 4 x 3 = 240 Untereinheiten
      • 12 Pentamere
      • 30 Hexamere - quasi
    • Kapsomere
      • Untereinheiten
      • Stärkere Wechselwirkung zwischen Untereinheiten in einem Kapsomer als zwischen Kapsomeren
  • Jedes ikosaedrale Virus hat 12 Pentamere

Allgemeine Virologie

Kriterien der Virusklassifikation

  • Genomstruktur (DNA, RNA, einzelsträngig, doppelsträngig, Polarität, linear, zirkulär, segmentiert)
  • Form (Symmetrie) des Kapsids
  • Vorhandensein einer Hülle
  • Anordnung der Gene innerhalb des Genoms
  • Replikationsstrategie 
  • Virusgröße

Allgemeine Virologie

Wo kommen Viren vor?

  • in der Umwelt (Boden, Wasser, Luft)
    • sehr unterschiedliche Widerstandsfähigkeit (Tenazität)
    • Überträger: Gegenstände, Vektoren
  • In Organismen/ Zellen
    • Viren kommen bei allen Lebewesen vor
    • Spezifische Zielzellen
  • Im Erbgut von Eukaryonten

Allgemeine Virologie

Viren sind...

  • Klein: 15nm-300nm 
  • Kleine Lebewesen
    • keine autonome Vermehrung
    • Information (Nukleinsäure) + Verpackung
  • Parasitär
    • Obligat intrazelluläre Parasiten, die zur Replikation eine Wirtszelle benötigen
  • "egoistisch"
    • Daseinszweck ist die eigene Vermehrung

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