Viren – Hackerangriff auf die Zelle

Viren sind Grenzbereiche des Lebens oder eine Anpassung an eine parasitäre Lebensweise. Merkmale des Lebens sind nicht im vollen Umfang auf Viren anwendbar. Sie sind somit im eigentlichen Sinne keine Lebewesen, denn sie haben keinen eigenen Stoffwechsel. Für ihre Vermehrung benötigen sie eine Wirtszelle, deren Stoffwechsel sie übernehmen: die Zelle wird gehackt.

Worum gehts?

Viren sind sehr vielfältig. Hier werden einige Merkmale zusammenfassend dargestellt.

Allgemeine Merkmale

Untergliederung nach Hülle

  • Man unterscheidet umhüllte und nackte, hüllenlose Viren:
    • Hüllenlose Viren umschließen ihre Erbinformation mit einer aus Proteinen aufgebauten Hülle, dem Capsid.
    • Umhüllten Viren besitzen eine aus der Zellmembran des Wirtes durch Knospung (Exocytose) abgeschnürte Membranhülle, diese Lipid-Protein-Virushüllenmembran umgibt dann das Capsid.

Untergliederung nach dem Typ der Erbinformation

  • Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von Viren ist der Typ der Nucleinsäure. Sie enthalten entweder DNA oder RNA
    • Viren wie HIV, Masern, Tollwut und das Tabakmosaikvirus bei Pflanzen enthalten RNA.
    • Warzenviren, Pocken und Bakteriophagen (Phagen) sind DNA-Viren.

Vermehrung

  • Viren sind wirtsspezifisch:
    • Sie verfügen über spezielle Anheftungsstellen, um in die Zelle zu gelangen für diese Rezeptoren (Schloss) haben sie einen speziellen Schlüssel.
  • Bakteriophagen (Bakterienfresser, kurz Phagen) befallen nur Bakterien, wie z.B. die Bakteriophage T4 (der T4 Phage ) das Bakterium Escherichia coli oder das HI-Virus die T-Helferzelle unseres Immunsystems ihre Vermehrung erfolgt in der Wirtszelle, deren Stoffwechsel sie übernehmen.
    • Sie missbrauchen sozusagen das zelleigene Computerprogramm einer Zelle für ihre Zwecke, bringen die zelleigene Steuerung unter ihre Kontrolle, ähnlich wie Computerviren.
    • Diese Eigenschaft macht sie für die biotechnologische Forschung besonders interessant. Das lässt sich nutzen, um Gene zu untersuchen, Genome zu rekombinieren und im Bereich der Gentherapie gesunde Gene in das menschliche Erbgut einzuschleusen.
  • Viren benötigen für ihre Vermehrung eigentlich nur ihre Nucleinsäure und den Wirt, manche Viren bringen aber auch spezifische Enzyme mit, wie z.B. das HI-Virus, das sich ohne seine Reverse Transkriptase nicht vermehren kann.
  • Bei der Vermehrung unterscheidet man in lytische und lysogene Zyklen:
    • Beim lytischer Zyklus wird die Zelle zerstört bzw. werden Viren durch Knospung von der Zellmembran abgeschnürt (Influenzaviren oder den HI-Virus).
    • Beim lysogenen Zyklus wird die Viren – Erbinformation in die DNA des Wirtes eingebaut und mit dieser durch Replikation vermehrt.