Viren

Bemerkungen

• Viren unterscheiden sich von den übrigen Mikroorganismen durch folgende, für sie charakteristische Eigenschaften:
  • Viren enthalten entweder DNS oder RNS, nie jedoch beide Nukleinsäuren zugleich.
  • Viren haben keine zelluläre Struktur; ihnen fehlen Enzymsysteme für den Energie- und Eiweißstoffwechsel, sie können daher keine eigene Energie gewinnen oder Eiweißstoffe aufbauen.
  • Viren können sich nicht selbständig durch z.B. durch Querteilung vermehren. Vielmehr regen sie die infizierte Zelle dazu an Virusbestandteile zu synthetisieren. Diese werden getrennt voneinander gebildet und erst danach zusammengesetzt und ausgeschleust.
  • Viren können nicht mit Antibiotika bekämpft werden.
  • Viren können nur innerhalb bestimmter menschlicher, tierischer und pflanzlicher Zellen "leben" und sich darin vermehren (obligat intrazellulärer Parasitismus).

Aufbau

• Das einzelne Virusteilchen bezeichnet man als Virion (Plural: Viria). 
• Dieses Virion setzt sich zusammen aus der im Inneren liegenden, die Erbanlage tragenden Nukleinsäure (DNS oder RNS) und aus einem umhüllenden Proteinmantel, den man Kapsid nennt. 
• Dieses Kapsid ist zumeist aus Untereinheiten aufgebaut, den sogenannten Kapsomeren. Je nach Anordnung der Kapsomeren kann das Kapsid die Form eines Ikosaeders besitzen oder länglich - wie ein Stäbchen - aussehen. 
• Die Nukleinsäure und das Kapsid fasst man auch als Nukleokapsid zusammen. 
• Ein Virion kann entweder nur aus diesem nackten Nukleokapsid bestehen, oder es trägt noch eine Außenhülle (Envelope). Diese schützende Außenhülle besteht aus Eiweißstoffen, Lipiden sowie Kohlenhydraten und zeigt meist noch Fortsätze unterschiedlicher Morphologie (sogenannte Spikes).
• Der Durchmesser eines Virions kann, je nach Art des Virus, zwischen ca. 18 und ca. 450 nm betragen.

Formen

Vermehrung

• Der Vermehrungszyklus der tierischen Viren gleicht dem der Bakeriophagen. 
• Der Viruszyklus läuft für gewöhnlich in folgenden Stadien ab:

1. Adsorption
   Eine bestimmte Virusart kann nur ganz bestimmte Zellarten infizieren, darüber entscheidet das Vorhandensein oder Fehlen spezifischer Virusrezeptoren in der Zellmembran dieser Wirtszelle. Ist der dazu passende Zellmembranrezeptor vorhanden, bindet sich das Virus an die Zelle. Diese Bindung ist reversibel, das Virus kann in diesem Stadium noch durch spezifische Antikörper neutralisiert werden.
   
2. Penetration  
   Das adsorbierte Virus kann in das Innere der Wirtszelle penetrieren, oder es gelangt durch Verschmelzung der Virushülle mit der Zellmembran ins Zellinnere. Im Inneren der Wirtszelle wird die Nukleinsäure aus dem Viruskapsid freigesetzt, diesen Vorgang nennt man Uncoating.
   
3. Synthese von Virusbestandteilen 
   Nach der Freisetzung der infektiösen Nukleinsäure werden die Stoffwechselzentren der Wirtszelle gezwungen, virusspezifische Proteine (u.a. Kapsidmaterial) und entsprechende Nukleinsäurestränge aufzubauen. Die Synthese dieser Virusbestandteile erfolgt getrennt voneinander.
   
4. Reifung der neugebildeten Viren
   Für gewöhnlich werden die neugebildeten Nukleinsäurestränge in die fertigen Viruskapside eingebaut. 
   
5. Ausschleusung der neugebauten Viren  
   Die neuen und fertig zusammengebauten Viren werden entweder im Inneren der Wirtszelle zunächst gespeichert, oder sofort ausgeschleust. Die Freisetzung der Viren erfolgt entweder durch aktives Ausschleusen der Viren oder durch Lyse der Wirtszelle. Umhüllte Viren bekommen beim Ausschleusen einen Teil der Zellmembran der Wirtszelle als Außenhülle mit.

• Ähnlich wie bei den Bakteriophagen kann es auch bei tierischen Viren zu einem nur unvollständigen Vermehrungszyklus kommen. 
• Die Virusnukleinsäure wird z.B. in die Erbanlage der Wirtszelle eingebaut und bei der Teilung an die Tochterzellen weitervererbt, oder sie bleibt in episomaler Form im Zytoplasma liegen (ähnlich den Plasmiden). 
• Wirtszellen mit solchen integrierten abortiven Viren können veränderte Eigenschaften zeigen (z.B. bösartige Entartung). 
• Das integrierte abortive Virus kann durch verschiedene äußere Reize (UV-Strahlen, mutagene Substanzen u.a.) wieder in ein Vollvirus verwandelt werden.