Funktionsweise und Vermehrung von Viren

Die Funktionsweise von Viren basiert auf der Übernahme der Kontrolle über die Wirtszelle. Der Vermehrungszyklus lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

1. Andockung: Das Virus bindet sich mit Hilfe seiner Oberflächenproteine an die Wirtszelle.

2. Eindringen: Dies geschieht entweder durch Fusion der Virushülle mit der Zellmembran oder durch Endozytose.

3. Genomfreisetzung: Die Hülle und das Kapsid des Virus lösen sich auf, wodurch das virale Erbgut freigesetzt wird.

4. Vermehrung: Das Virus-Erbgut verdrängt das der Wirtszelle und zwingt sie zur Produktion neuer Virusbestandteile.

5. Zusammensetzung: Neue Viren werden aus dem vervielfältigten Genom und den produzierten Proteinen zusammengesetzt.

6. Freisetzung: Die neuen Viren verlassen die Wirtszelle, entweder durch Abknospung oder indem sie die Zelle zum Platzen bringen.

Highlight: Der lysogene Zyklus unterscheidet sich vom lytischen Zyklus dadurch, dass das virale Erbgut in das Wirtsgenom eingebaut wird und als Prophage inaktiv bleibt, bis es zu einem späteren Zeitpunkt aktiviert wird.

Example: Ein Beispiel für den lysogenen Zyklus ist das Bakteriophage Lambda, das sein Erbgut in das Genom von E. coli-Bakterien integrieren kann.

Bedeutung von Viren in der Gentechnik

In der Gentechnik spielen Viren eine zentrale Rolle als Vektoren:

• Sie werden modifiziert, um keine Krankheiten mehr auszulösen.
• Gewünschte Gene werden in den viralen Vektor eingebaut und können so in das Zielgenom eingeschleust werden.
• Diese Technik eröffnet Möglichkeiten zur Heilung genetischer Krankheiten, erfordert jedoch noch intensive Forschung.

Definition: Ein Vektor in der Biologie und Gentechnik ist ein Transportmittel, das genetisches Material in eine Zelle einbringen kann.

Highlight: Die Verwendung von Viren als Vektoren ist ein wichtiges Werkzeug in der modernen Gentechnik und eröffnet neue Perspektiven in der Behandlung von Krankheiten.

Aufbau von Viren

Viren haben einen charakteristischen Aufbau, der sie von anderen Mikroorganismen unterscheidet:

1. DNA/RNA: Das Erbgut der Viren kann als Ring oder linearer Strang vorliegen.

2. Kapsid: Eine Proteinstruktur, die das Genom umgibt und für Stabilität sorgt. Bei Viren ohne Hülle ist das Kapsid für die Bindung an die Wirtszelle verantwortlich.

3. Hülle: Einige Viren besitzen eine zusätzliche Lipiddoppelschicht um das Kapsid. Auf dieser Hülle befinden sich spezielle Proteine (Spike-Proteine), die das Andocken an die Wirtszelle erleichtern.

Vocabulary: Das Nukleokapsid bezeichnet die Kombination aus Erbgut und umgebendem Kapsid.

Example: Ein Beispiel für ein Virus mit Hülle ist das SARS-CoV-2-Virus, das COVID-19 verursacht. Es besitzt charakteristische Spike-Proteine auf seiner Oberfläche.