Allgemeine Mikrobiologie

100 4Viren
4.2 Entwicklung
AlleVirendurchlaufenwährendihrerEntwicklungdieselbenvierStadien:
1. EinschleusendesgenetischenMaterialsindieWirtszelle,bzw.inderen
Zellkern,
2. SteuerungderintrazellulärenEntwicklung,
3. VermehrungundMorphogenese,
4. FreisetzungderNachkommen.
Abb.4.3 Felixd’Herelle,(1873–1949)
(copyrightsciencephotolibrary).
Im erstenSchrittdocktdas Virus andieOberflächederWirtszelle an
(Adsorption).DanachdringtdasGenomdurchdieZellbegrenzungenhindurchindasInnerederZelleein.Diesgeschiehtentwederdurchdirekte
Injektion, wie bei vielen Bakteriophagen, oder durch Verschmelzen
lipidhaltiger Umhüllungen des Virus mit der Cytoplasmamembran. Im
ZellinnerenwirddasGenomdannentpackt(Uncoating)unddieDNA
schließlich in den Zellkern transportiert. Die weitere Entwicklung ist
sehrvariantenreichundverläuftnachindividuellenProgrammen.DieverschiedenenVirenbeeinflussendabeidenZellstoffwechselunterschiedlich
stark.DasZielistaberimmereineVermehrungderviruseigenenKomponenten.
Im Zentrum dieses Geschehens steht die Vermehrung der
Nukleinsäuren (Replikation)und die Reifung derstrukturellen viralen
Komponenten.Anschließendwerdendiesezusammengebaut(Morphogenese)
und durch Ausschleusen durch die Cytoplasmamembran oder
durchZerstörungderZelle(Lyse)freigesetzt.DieFreisetzungderNachkommenbeendetdenZyklus.
Viren sind auf die Oberflächen bestimmter Zellen spezialisiert. So
befallen Bakteriophagen ausschließlich Bakterien, während Viren von
Säugern vor allem Zellen deren Schleimhäute des Verdauungstraktes,
der Atmungsorgane und des Urogenitaltraktes befallen. Die Viren der
PflanzensindaufPflanzenzellenspezialisiert,dieVirenderArchaebakterienundHefenaufdieseZellen.DieSpezifitätderVirusbindungandie
WirtszellewirddurchihreAdsorptionswerkzeugeunddiedazupassenden,aufdenZelloberflächenlokalisiertenRezeptorenbewerkstelligt.
4.2.1 DerlytischeZyklus
Plus4.2 Phagentherapie
D’HerellewarfasziniertvondemGedanken,
pathogene Bakterien gezielt durch wirtsspezifische
Bakteriophagen abzutöten. Die
Entdeckung der Antibiotika durch Fleming
(1940)ließjedochschlagartigjedesöffentlicheInteresseaneinersolchenPhagentherapie
in den Hintergrund treten. Im Zeitalter
multipler Resistenzen von Bakterien gegen
Antibiotika werden die Phagen nun wieder
hoffähig. Es müsste gelingen, Phagen mit
hoherVirulenzgegendas abzutötendeBakterium
zu selektieren, wobei das Auftreten
von Resistenzen gegen Phagen mit in Betracht
zu ziehen ist. Die Präparate müssen
die saure Magenpassage überleben und die
bei der Bakterienlyse freigesetzten EndotoxinedürfennichtzumSchadenführen.
VieleVirenkönneninzweiverschiedenenZustandsformenvorkommen.
Entweder infizieren sie ihre Wirtszellen und setzen die Nachkommen
durch Lyse der Zelle frei (lytischer Zyklus), oder sie integrieren ihr
GenomindasGenomdesWirtesundwerdenmitjederReplikationsrunde
passivmitvermehrt(lysogenerZyklus).DerlytischeZyklusläuftbeiallen
VirennachdemselbenGrundmusterab.NachderInfektionwerdendie
frühenGenedesVirusaktiviert.DiesesgeschiehtbeiPhagenimCytoplasmaderProkaryonten,beiVirenderEukaryontenimZellkern.DieProduktederfrühenGeneübernehmendieKontrollederWirtsaktivitäten
und leiten in vielen Fällen auch die Zerstörung des Wirtsgenoms ein.
SieblockierendieTranslationderwirtseigenenmRNAundschaffendie
VoraussetzungenzurReplikationderviruseigenenDNAbzw.RNA.Später
werden die frühen Funktionen nicht mehr benötigt, und das VirusprogrammaktiviertdiespätenGene.DiesespielenimWesentlichenbei
der Morphogenese der Virushüllen und der Prozessierung und VerpackungvonNukleinsäurenindieneusynthetisiertenKöpfeeineRolle.
DiespätenProteinewerdenungebremstbiszurLysederZellensynthetisiert.MancheVirenvermehrensichmitHochgeschwindigkeitundlysierenihreWirtebereitsnachwenigeralseinerhalbenStunde(PhageT4).
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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