Viren: Aufbau, Typen und Vermehrungszyklus
Viren: Struktur und Vermehrung
Viren sind im Preis inbegriffen Organismen, die azellulär sind. Sie müssen in lebenden Zellen leben und sich in befallenen Zellen vermehren, da sie Parasiten sind.
Aufbau von Viren
Viren besitzen eine Nukleinsäure, die von einer Proteinhülle, dem Kapsid, umgeben ist. Die Nukleinsäure kann entweder DNA oder RNA sein. Tierische Viren besitzen oft DNA oder RNA, Pflanzenviren meist RNA, und Bakteriophagen (Bakterienviren) besitzen DNA oder RNA.
Virustypen nach Form
- Helikal (zylindrisch): Ein hohlzylindrisches Kapsid, dessen Kapsomere schraubenförmig angeordnet sind.
- Ikosaedrisch: Eine polyedrische Struktur, oft mit Membranumhüllung.
- Komplex: Ein ikosaedrischer Kopf, der die DNA enthält, und ein Schwanz, der aus einer tubulären Achse und Fasern sowie kaudalen Stacheln besteht.
Virale Hüllen und Bestandteile
Einige Viren besitzen zusätzlich eine Lipoproteinhülle, die aus dem Wirtszellmembran stammt. Diese Hülle hilft dem Virus, Wirtszellen zu erkennen und in sie einzudringen.
Virusvermehrung bei Bakteriophagen (lytischer Zyklus)
- Adsorption (Fixierung): Der Bakteriophage heftet sich mithilfe spezifischer Rezeptoren an die Zellwand des Bakteriums.
- Injektion: Die Virus-DNA wird durch den Schwanz in das Bakterium injiziert.
- Replikation: Die Virus-Nukleinsäure übernimmt die Kontrolle über die Bakterienzelle, degradiert die bakterielle DNA und erzeugt zahlreiche Kopien.
- Produktion: Die Virus-DNA dient als Vorlage für mRNA, die an Ribosomen bindet und die Synthese viraler Proteine steuert.
- Zusammenbau: Die Kapside und die DNA werden zu neuen Viruspartikeln zusammengesetzt.
- Freisetzung (Lyse): Die Bakterienzelle wird durch virale Enzyme aufgelöst, und etwa 100 neue Viren werden freigesetzt, die weitere Bakterien infizieren können.
Lysogener Zyklus
Gemäßigte Phagen können ihre DNA in das Bakteriengenom integrieren. Die virale DNA-Einheit, der sogenannte Prophage, wird dann bei jeder Zellteilung mitkopiert, ohne die Zelle sofort zu zerstören.