Mikrobiologie (Fach) / Viren (Lektion)

Diese Lektion wurde von sidneymarie972 erstellt.

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• Eigenschaften von Leben alle Zellen: - Stoffwechsel (genetisch, katalytisch) - Wachstum  - Evolution  viele Zellen: - Differenzierung - Kommunikation - Genaustausch - Fähigkeit aktiver Bewegung
• Viren Definition - genetisches Element - Vervielfältig nur in lebender Zelle (Host) - eigenes Genom, unabhängig vom Host - Virus nicht gleich Virion - Evolution & Genaustausch ist ihnen möglich (Veränderung & Weiterentwicklung) - können sich nicht aktiv bewegen - haben keinen Stoffwechsel = keine Lebewesen
• Struktur von Viren - von Proteinhüllen umgebene Nucleinsäuren (Genom) - zusätzliche Strukturen mögl. (z.B. Hülle aus (Glyko-)Lipiden) - Proteinhülle = Capsid (aus Capsomeren) --> meist aus Host-Zelle - Virion kann Proteine beinhalten - Viren kein eigener Stoffwechsel, aber oft Enzyme, die bei Infektion wichtig sind (u.a. in Phagen) --> Enzyme für Eindringen in Host (Lysozym) Influenza-Virus: groß, unregelmäßige Form, Hülle Oberflächenproteine zum Anheften Kuhpockenvirus: keine OF-Proteine helixartige Struktur - Tabakmosaikvirus (TMV) isosaedrische Symmetrie - Papillomavirus
• Phagen Viren, die Bakterien befallen
• Lebenzyklus Viren 1. Binden an OF-Proteine der Hostzelle  2. Einbringen Genom --> Umprogrammieren Host = Synthese 3. neue Viruspartikel (Virale Nukleinsäuren + Proteine) 4. Bau Viren in Zelle 5. meist Lyse vom Host, Freigabe Virionen
• Wachstum Viren Verfolgung? - Geschehnisse in Latenzperiode (Zeitspanne zwischen dem Befall eines Bakteriums mit einer Bakteriophage und der Lyse der bakteriellen Zelle) nicht nachzuverfolgen - Erst nach Lyse verfolgbar
• Das Plaque-Assay indirekte Kultivierung (zum Zählen) - Flüssig-Probe v. Bakterienkultur, mit Phagen infiziert  - Mischung mit geschmolzenem Agar - Mix auf Nährboden (Agar-Platte) - Verfestigen lassen - "Sandwich" - nicht-befallene Host-Zellen --> Verteilung über Platte, bilden "Rasen" (Lawn) - befallene Hostzellen --> Lyse --> Bildung kleiner Vertiefungen im "Rasen" - Zählen, hochrechnen wie viele Phagen in Ausgangsprobe
• Virion extrazelluläre, infektiöse Form eines Virus
• Capsid Proteinhülle der Viren
• Capsomere Proteineinzelteile des Capsids
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• Nucleocapsid vom Capsid umgebenes Erbgut eines Virus
• Burst size Zahl der Viren, die von infizierter Zelle bei Lyse freigesetzt werden
• Latenzperiode Zeit zw. Infektion & Freisetzung reifer Viruspartikel
• Phagentiter Virenkonzentration (in PFU/ml) PFU= Plaqueforming units
• Lebenszyklus von Bakteriophagen (lytisch) 1. Anheftung - Entscheidend: Oberflächen-Proteine (Lipopolysaccharide), Flagellum, Transportproteine --> werden durch Phagen erkannt 2. Einbringen des Erbguts (Kopf; ikosaedrisch, Schwanzfasern; Bindung an LPS, Schwanz; Injektionsnadel) - Injektion Genom in Hostzelle --> Schwanz d. T4-Phage Lysozym Aktivität (Verdauung Peptidoglykankomponente der Zellwand) - Eindringen 3. Synthese der Virusbestandteile & Zusammenbau - Übernahme Maschinerie Hostzelle durch Virus für Synthese eigener Viruspartikel - frühe Proteine = für Vervielfältigung des V-Genoms - mittlere & späte Proteine = Strukturproteine (Capsid/Schwanz, -federn) 4. Assemblieren der Komponenten - Gerüstproteine --> Anordnung Capsomere - Prohead (Vorstufe Kopf) --> bekommt Motor - Motor (angetrieben durch ATP vom Host) füllt Kopf mit Phagen Genom - Entfernung Gerüstproteine --> fertiges Capsid - Lösung Motor, Ergänzung Schwanzfasern = reife T4 Virionen 5. Lyse Host = Freigabe neuer Virionen, Zelle stirbt
• Temperenz - Langzeitbeziehungen (Virus) - Injektion führt nicht unbedingt zur Lyse - wenn keine Lyse = Temperenz --> Viren die in lytischen/lysogenen Zyklus eintreten können - lysogen (wie Transduktion) = keine Viruspartikel werden gebildet, sondern Integration V-Genom in Host-Genome = Prohage - bei Vermehrung Host --> Weitergabe neues Genom an Tochterzellen - trotzdem Induktion in lytischen Zyklus moch mögl. (durch Stress/ bei DNA-Schäden) = Einleitung lytischer Zyklus - Folgen für Host: Gewinn nutzbarer Gene (z.B. Veränderung Stoffwechseleigenschaften) - bsp. Krankheitserreger mit alpha-toxin (ein Haemolysin --> kann Blutkörperchen lysieren)
• Lambda-Infektion - Lyse? - führt in der Regel zur Lyse des Host ABER: - abhängig von Repressoren (cI, Cro) --> Gene, die zu Beginn der Infektion stärker exprimiert werden  --> wenn das Gen für cI früh nach der Infektion exprimiert wird, wird die Expression des Gens für Cro unterdrückt(→ lysogener Zyklus) --> wenn cI nicht früh stark exprimiert wird --> Cro epr. --> Host Proteasen entscheiden ob Lamda in den lytischen oder lysogenen Zyklus eintritt Abbau cI --> lytischer Kreislauf (Lyse) cI ist gegen Lyse
• Diversität der Viren Haupttypen Bakteriophagen: RNA ssDNA dsDNA Haupttypen tierischer Viren: unentwickelt = ohne Hülle entwickelt = mit Hülle
• Viren Eigenschaften spezifisch Sizeb= Anzahl Basenpaare des Genoms DNA-Viren oft größere Genome als RNA-Viren Genom (ssRNA o.a.) + = positiv-strängig --> direkt Vorlage für Proteinbiosynthese                                         - = negativ-strängig --> muss erst in positiv-strängige RNA umgewandelt werden (reverse Transkription)
• Hohe Gendichte Viren - kleine Genome, aber viele Gene Prokaryoten --> Gendichte höher als bei Eukaryoten (-keine Introns)  in Viren noch höher --> Überlappen von Leserastern (3 Leseraster in RNA)
• Retroviren - Dogma: genetische Information von RNA/DNA --> Protein  aber nicht aus Protein Info wieder abgelesen --> Retroviren Ausnahme - RNA umschreiben in DNA (für Einbau in Host Genom) (Reverse Transkription im Host) - Entstehung von viraler mRNA + Genom Kopien (--> RNA) - Übersetzung in Protein - Assemblieren 
• Baltimore-Klassifizierung Viren werden anhand ihres Genom-Typs unterschieden - phylogenetische Analysen sind schwierig wegen versch. Arten von Erbgut  - Gene finden, die in jeder Art von Virus enthalten sind nicht möglich  - für einzelne Gruppen möglich
• Frühe Proteine Produktion der Proteine bevor DNA-Replikationsbeginn
• Lysogen Ein Bakterium, das einen Prophagen enthält
• Prophage Lysogene Form eines Phagen
• Temperenter Virus Virus, dessen Genom mit dem des Host zusammen repliziert werden kann, ohne Zelltod zu verursachen
• Überlappende Gene mehrere Gene, die ineinander eingebettet sind
• Retrovirus Definition Virus, dessen Genom eine DNA-Zwischenstufe während Replikationszyklus enthält
• Ursprung des Lebens & Viren - zuerst RNA als Erbgut & Katalysator für biochemische Reaktionen - Entstehung Lebewesen --> Ersetzung RNA durch DNA (stabiler) --> katalytische Funktion über Proteine --> Katalyse über RNA weiterhin durch Ribozyme
• Influenza-Viren - ssRNA (-) - Virus - segmentiertes Genom --> Stämme können ausgebildet werden (Impfen schwierig, man weiß nicht welcher Stamm) - mehrere OF-Proteine: Hemagglutinin (H), Neurominidase (N) 
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• Mega-/Riesenviren - Pandora-Virus - Partikel im μ-Bereich, Genome im Mb-Bereich - viele Gene, die aus Viren nicht bekannt  - Theorie: Zellen mit Stoffwechselfunktionsverlust Virophagen = Viren, die Riesenviren befallen

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