Der Aufbau von Viren die eukaryotische Zellen befallen ist nicht einheitlich. Es gibt Viren mit doppel- sowie einzelsträngiger DNA oder RNA. Diese können sowohl behüllt als auch unbehüllt sein. Die Replikation des Virus erfolgt in mehreren Schritten.

AdsorptionÜber ihre spezifischen Oberflächenproteine binden Viren an zellspezifische und unspezifische Rezeptoren der Wirtszelle. Bei unbehüllten Viren sind dies Proteine des Capsids, bei behüllten Viren Glykoproteine der Lipidhülle.

PenetrationUnbehüllte Viren gelangen über Pinozytose in die Endosomen der Wirtszelle. Der Saure pH-Wert in den Endosomen aktiviert virale Hüllproteine, die die Lyse der Endosomenmembran einleiten, wodurch das Nucleocapsid (Nucleinsäure plus Capsid) freigesetzt wird. Behüllte Viren fusionieren direkt mit der Zytoplasmamembran der Wirtszelle oder gelangen ebenfalls über Pinozytose ins Zellinnere. Von dort muss das Nucleocapsid zum Ort der Replikation transportiert werden. DNA-Viren nutzen im Allgemeinen zelluläre DNA-Polymerasen und replizieren daher im Zellkern. RNA-Viren benötigen eigene Polymerasen und replizieren im Zytoplasma. Bei der Penetration eukaryotischer Zellen gelangt das komplette Virus inklusive des Capsids in die Zelle.

Merke!Einschleusen des VirusgenomsBakteriophagen injizieren ausschließlich ihre DNA bzw. RNA. Viren der Eukaryoten dringen samt Capsid in die Wirtszelle ein!UncoatingIn der Zelle wird das Capsid durch Enzyme abgebaut. Dadurch wird die virale Nucleinsäure freigesetzt.

ReifungsphaseDas Virusgenom wird mithilfe der Synthesemaschinerie der Wirtszelle repliziert und virale Proteine synthetisiert. Retroviren (kurz für Reverse Transkriptase Onkoviren) können ihre genetische Information von RNA in doppelsträngige DNA umschreiben (reverse Transkription). Das Enzym reverse Transkriptase, katalysiert diesen Vorgang. Die reverse Transkriptase wird von den Viren mitgebracht, oder in der Wirtszelle durch Translation der entsprechenden Virus-RNA gebildet.

Assembly und VirusfreisetzungDas Zusammensetzen (Assembly) der Viren findet Zytoplasma oder Nucleus der Zelle statt. Die Viren setzen sich teilweise spontan zusammen (self assembling), manchmal werden dafür aber auch zelluläre Proteine benötigt.

Anschließend werden die Virionen aus der Zelle ausgeschleust:

Bei unbehüllten Viren erfolgt die Freisetzung durch Exozytose oder Zerstörung der Zelle. Diese Lyse der Wirtszellen bei der Virusfreisetzung ist bei vielen humanpathogenen Viren die Ursache für eine akute Erkrankung.Behüllte Viren werden durch Exozytose ausgeschleust. Hierzu lagern sich die Nucleocapside an bestimmten Stellen der Zellmembran an, die durch eine Anhäufung viraler Glykoproteine gekennzeichnet sind. Bei der Ausknospung (Budding) bildet sich aus der Wirtszellmembran die Virushülle (Lipidhülle). Die Wirtszelle bleibt hierbei intakt.