Allgemeine Virologie Flashcards
Was ist ein Virus?
sind Partikel von ca. 25-300nm Durchmesser, die aus Proteinen und DNA und/oder RNA, manche zusätzlich aus Lipiden, bestehen und charakteristische Formen haben.
Sie sind außerhalb von lebenden Zellen nicht vermehrungsfähig. (können aber in Zellen eindringen & deren Stoffwechselapparat zu ihrer eigenen Replikation verwenden)
Mit welchen Mikroskop sind Viren sichtbar?
mit einem Elektronenmikroskop
Wie schaut die Struktur von Viren aus?
-Genomische Nukleinsäure
-Kapsid aus Protein
-Hülle: Lipidmembran + Glykoproteine (nicht bei allen Viren)
Welche Einteilungskriterien für Viren gibt es?
- nach Genomsequenz & Evolution (z.B. einzelne Virusgattung oder Familie)
- nach Art der Nukleinsäure: 4 Kombinationen (DNA, RNA, ds, ss)
- nach dem Vorhanden Sein einer Hülle (behüllt / nichtbehüllt)
- nach der geometrischen Form des Nukleokapsids (ikosaedrisch / helikale Symmetrie)
- nach dem Wirts- oder Organtropismus ( Hepatitis-Viren, neurotrope Viren)
Welche 2 Formen von Viren gibt es?
Ikosaeder: (20 Dreiecke)
- einfache Struktur mit günstiger Energie bei annähernd Kugelform
- jedes Dreieck besteht aus Kapsomeren (3 Arten von Kapsidproteine)
- kleinste Oberfläche pro Volumen
helikale Symmetrie
- Nukleinsäure wird in Helixform von Kapsidproteinen eingedeckt
- dient als Schutz
die 3 Virus-Bestandteile sind…
- Strukturproteine
- Enzyme zur Replikation
- Regulatorproteine
Was sind Strukturproteine?
sind die Bausteine des fertigen Virions
1) Proteine des Kapsids -> wichtig fürs Binden an seine Zielzelle
- Kapsidproteine + Canyon (Spalt)
2) Glykoproteine der Hülle
- HIV Andockproteine gp 120
Definition “Das Virion”
= infektiöses Partikel
Definition “Replikation”
= Vermehrung der genomischen Nukleinsäure
Welches Enzym kann bei der Replikation vorhanden sein?
DNA-Polymerase:
-synthetisiert neue DNA nach einer DNA-Matrize
- nur bei DNA-Viren
Replikase:
- eine RNA-Polymerase, die neue RNA nach einer RNA-Matrize synthetisiert
- bei RNA-Viren
reverse Transkritptase:
synthetisiert DNA nach RNA-Matrizen
- nur bei Retroviren
Wozu dienen Regulatorproteine?
Sie dienen der Steuerung von Infektionsvorgang und Vermehrung durch:
- Umleitung des Zellstoffwechsels (Wirts-Gene aus/ein)
- Störung der antiviralen Abwehrmechanismen
- An/Abschalten der viruseigenen Gene
Wie entsteht Evolution?
Mutation + Selektion
Mutation?
Mutationen entstehen zufällig & ungerichtete
Selektion?
Selektion ist auf Überleben der Art gerichtet
Sind Viren mutationsfreudig?
JA
Wie schaut die Stabilität von DNA-Viren aus?
sie haben “proof-reading” bei der Nukleinsäuresynthese, daher genetisch stabiler -> Mutationsrate 1:10^9
Wie schaut de Stabilität von RNA-Viren aus?
haben kein “proof-reading”, genetisch sehr instabil -> Mutationsrate 1:10³ oder 10^4
Nenne Beispiele für Mutationen, die positive Selektion bewirken
- Andockprotein bindet an Zellen mehrerer Wirte (Erweiterung des Wirtsspektrum)
- Replikationsenzym ist weniger temperatursensitiv (Übertragung zw. Säugetier & Vögeln)
- Äußerste Schicht nicht von Antikörpern besetzbar (entkommen der vorbestehenden Abwehr -> neue Grippewelle)
- Virales Zielprotein eines Medikaments ändert Angriffspunkt (Virustatika werden unwirksam)
Beispiele für menschenspezifische Erreger
Masern
Pocken
Beispiele für Säugetiere spezifische Erreger
Vogelgrippe
Tollwut
Ebola
FSME
Wie funktioniert die Züchtung von Impfstämmen für Lebendimpfungen?
- man erhöht die Mutationsfrequenz (mutagene Stoffe, Strahlung)
- man selektiert Stämme, die sich vermehren, aber in Zellkultur nicht mehr zytophagon sind
Was ist ein attenuiertes Virus?
= abgeschwächtes Virus
Welche Stadien der Virusvermehrung verläuft ein Virus?
Adsorption
Penetration
Uncoating
Eklipse
Montage
Freisetzung
Was passiert in der Adsorption?
Neutralisierende Antikörper des Wirtes binden an die Virusoberfläche & blockieren diese Bindung an die Zellrezeptoren -> Effekt der Impfung
Wo befinden sich die Virzusrezeptoren?
auf der Zelloberfläche
Wie verläuft die Fusion von behüllten Viren ab?
- Glykoprotein von HIV bindet an Rezeptor CD4
- weitere Bindung mit Rezeptor CCR-5
- Glykoprotein verändert & Fusionspeptid erstreckt sich
- Fusionspeptid bindet an Zelloberfläche & zeiht HIV zu sich
- HIV verschmilzt mit Oberfläche
Was passiert beim Uncoating?
Freisetzung der viralen Nukleinsäure aus dem Nukleokapsids bei Penetration der Wirtszelle
Was passiert bei Eklipse?
= Phase in der kein vollständiges infektiöses Viruspartikel nachweisbar ist
1) Replikation des Genoms durch Enzyme
2) Proteinsynthese an Ribosomen
Was passiert bei der Montage?
-Kapsidproteine bilden spontan Kapside
-das replezierte Genom wird dabei “mit eingeschlossen”
Was passiert bei der Freisetzung?
1) Glykoproteine der Virushülle werden über zelluläre Wege zur Zellmembran gebracht & dort eingebaut
2) BUDDING: behüllte Viren nehmen ein Stück Wirtszellmebran mit Glykoproteine mit
bei unbehüllten Viren wird Zelle durch LYSE freigesetzt
Wie verläuft die Genomreplikation von (+) Strang RNA Viren?
- Freisetzung der RNA
- RNA synthetisiert -> virale Proteine (Replikase) entstehen
- Replikase verdoppelt RNA Strang
- Strangtrennung & weitere Verdopplung
- Verpackung nur des (+) Stranges in die neue Kapside
Wie verläuft die Genomreplikation von (-) Strang RNA Viren?
- Freisetzung der RNA & der ersten Replikase
- Replikase bildet komplementären Strang
- Proteinsynthese vom (+) Stranges & neue Enzyme entstehen
- Strangtrennung, Verdopplung jedes Stranges am jew. anderen Strang durch die virale Replikase
- Verpackung nur von (-) Strang & der Replikase in Kapside
Wie verläuft die Genomreplikation von Retroviren?
- Freisetzung der RNA, reverse Transkriptase, Protease & Integrase
- Umschreiben der ssRNA in dsDNA durch reverse Transkriptase
- Integration der dsDNA ins Genom durch Integrase -> provirale DNA entsteht
- provirale DNA wird durch Protease abgeschrieben -> mRNA
- Zusammenbau neuer Kapside (Hülle zusätzlich bei Zellaustritt)
Was ist der cytopathische Effekt (CPE)
durch fortschreitende Virusvermehrung kommt es zu Energiemangel & Strukturschädigung
Verschiedene Viren zeigen in verschiedene Zellarten verschiedene CPEs
z.B. Zellablösung, Zellabkugelung, Riesenzellbildung
RNA-Viren einzelsträngig
Picornaviren
Paramyxoviren
Orthomyxoviren
Flaviviren
Retroviren
Coronaviren
Norovirus
Rotavirus
Rötelnvirus
DNA doppelsträngig
Herpesviren
Papillomviren
Hepadnaviren
Adenoviren
Beispiel für Picornaviren
Rhinoviren
Poliomyelitisviren
Beispiel für Paramyxoviren
Masernviren
Mumpsvirus
Beispiel für Orthomyxoviren
Influenzaviren
Beispiel für Flaviviren
Hepatitis C Virus, FSME
Beispiel für Retroviren
HIV
Beispiel für Herpesviren
Herpes Simplex Virus
Varicella Zoster Virus
Epstein Barr Virus
Cytomegalievirus
Beispiel für Hepadnaviren
Hepatitis B Virus
