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Medizinische Virologie

Definition eines Virus: Viren sind obligate intrazelluläre Parasiten. Sie bestehen aus einem DNS- oder RNS-Genom, das von einem oder mehreren Proteinen umgeben ist. Einige Viren besitzen außerdem eine äußere Lipoproteinhülle (outer-membrane lipoprotein).

Viren können sich nur innerhalb von Wirtszellen vermehren, da ihre Nukleinsäuren für viele Enzyme zur Synthese energiereicher Phosphate und des Protein-, Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsels nicht kodieren. Typischerweise kodieren die viralen Nukleinsäuren für Messenger-RNS (mRNS) und Proteine, die zur Replikation, Verpackung und Freisetzung neuer Viren aus infizierten Zellen notwendig sind. Viren unterscheiden sich von Viroiden, Prionen und Virusoiden. Virusoiden sind Nukleinsäuren, die Zellen und Helferviren benötigen, um ihre Nukleinsäuren in virusähnliche Partikel zu verpacken. Viroiden bestehen aus nackter, ringförmiger, meist doppelsträngiger und kleiner RNS. Sie scheinen auf Pflanzen beschränkt zu sein, in denen sie sich von Zelle zu Zelle verbreiten und mithilfe der zellulären RNSPolymerase II vermehren. Prionen (Kap. 430) sind abnorme Proteine, die sich ausbreiten und Erkrankungen auslösen können, indem sie die Struktur der normalen Proteine der Zelle verändern. Prionen verursachen neurodegenerative Erkrankungen, wie die Creutzfeldt- Jakob-Krankheit, das Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom, Kuru und die humane oder bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE, „Rinderwahnsinn“).

Virusstruktur

Das virale Genom besteht aus einer Einzel- oder Doppelstrang-DNS, einer Einzel- oder Doppelstrang-RNS, einer Einzelstrang- oder segmentierten Antisense-RNS oder einer segmentierten Doppelstrang-RNS. Die viralen Nukleinsäuren können für nur einige wenige Gene kodieren oder für mehr als 100. Ein Genom aus Sense-RNS kann direkt in Proteine übersetzt werden, während Antisense-RNS erst in ablesbare (translatierbare) RNS kopiert werden muss. Sense- und Antisense-Genome werden auch als positiv- und negativ-strängige Genome bezeichnet. Die viralen Nukleinsäuren sind meistens mit einem oder mehreren viruskodierten Nukleoproteinen im Kern des Viruspartikels assoziiert und mit diesen nahezu immer von einer Proteinkapsel, dem Kapsid, umschlossen. Wegen der begrenzten genetischen Komplexität der Viren besteht ihr Kapsid in der Regel aus Multimeren identischer Kapsomere. Kapsomere bestehen wiederum aus einem oder nur wenigen Proteinen. Kapside weisen eine ikosaedrische oder helikale Symmetrie auf. Ikosaedrische Strukturen nähern sich einer Sphäre an und haben zwei-, drei- oder fünffache Symmetrieachsen, während helikale Strukturen nur eine zweifache Symmetrieachse aufweisen. Der gesamte Komplex aus Nukleinsäuren, Nukleoproteinen und Kapsid wird als Nukleokapsid bezeichnet.

Zahlreiche Viren bestehen nur aus Kern und Kapsid. Bei diesen Viren stellt die Oberfläche des Nukleokapsids den Kontakt zur Plasmamembran nicht infizierter Zellen her. Andere Viren sind komplexer aufgebaut und verfügen über eine äußere Hülle aus Phospholipiden, Cholesterol, Glykoproteinen und Glykolipiden, die sich von der vom Virus modifizierten Membran infizierter Zellen ableitet. Membranen des Zellkerns, des endoplasmatischen Retikulums, des Golgi-Apparats oder der äußeren Plasmamembran, die Teil der Virushülle werden, wurden in der Regel während der Infektion durch Einbau viral kodierter Glykoproteine modifiziert. Viruskodierte Glykoproteine vermitteln den Kontakt der über eine Hülle verfügenden Viren mit der Oberfläche nicht infizierter Zellen. Matrix- oder Tegumentproteine füllen den Raum zwischen der äußeren Hülle und dem Nukleokapsid aus.

Lesen Sie den vollständigen Beitrag hier Viruserkrankungen: Grundlagen - Medizinische Virologie 

Aus dem Buch Harrisons Innere Medizin, Suttorp et al., (ISBN 978-3-13-243524-7)

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