Virologie
Allgemeine Virologie
Allgemeine Virologie
Definition Viren?
Wiso benötigen sie eine Wirtszelle zur die Replikation?
Infektiöse, unbelebte Objekte, welche kiene Organellen (Mitochondrien/Ribosomen) oder Enzyme für den Stoffwechsel und Energiegewinnung besitzen
Wie gross sind Viren?
0.02 Mikrometer -0.3 Mikrometer
Die Anzhal von ______ übertrift sogar die Anzahl von ______ .
Viren 10hoch33
Bakterien 10hoch31
In welche zwei Formen lassen sich die Viren einteilen?
-was sind die Eigenschaften?
Extrazelluläre Form:
-wird auch als Virion beszeichnet
-metabolisch inaktiv
-Übertragung von Zelle zu Zelle
Intrazelluläre Form:
-für Virusreplikation
-schädigt die Zelle oder den Metabolismus
-Virus-Gestalt veroren
Aus was besteht ein Virion mindesten? (2)
Was kann sie zusätzlich besitzen?
Minumum aus einer Nukleinsäre (Genom) und einer Proteinhülle
-> Einige Viren beisitzen zusätzlich eine Aussenhülle
Genome:
-welche sind grösser? (eukaryonten/Prokaryonten)
-RNA oder DNA?
-doppel oder einzelsträngig
-linear oder ringförmig?
-> viel kleiner als bei Eukaryonten
->DNA oder RNA
-> einzel oder doppelsträngig
-> linear oder ringförmig
Proteinhülle:
Als was wird es noch bezeichnet?
-was sind Kapsomere?
-was sind Matrixproteine?
Kapsid
Kapsomere:
-Morphologische Untereinheiten des Kapsids
Matrixproteine:
-einige Viren enthalten zwischen Hülle und Kapsid noch weitere Proteine
Wie nennt man den Komplex aus Nukleinsäure und Kapsid?
Nukleokapsid
Aussenhülle:
-aus was besteht sie?
-was ist darauf eingebettet?
was sidn ''nackte Viren''?
-> bestehen aus einer Lipiddoppelschicht
-> darin sind Glykoproteine eingebettet
Viren ohne Aussenhülle bezeichnet man als Nackte Viren
Welche zwei Formen von von Viren gibt es, welche abhängig von der Kapsid-Form sind?
Helikale Form
Ikosaedrische Form
Spezielles: Komplexe Viren
Was besitzen sie zu der ikosaedrsichen Form zusätzlich?
-Helikale Schwänze und schwanzfasern?
Welche Enzyme können Virionen enthalten? (3)
Für was sind sie elementar?
Polymerasen:
-Nukleinsäuresynthese
Neuraminidasen:
-fördern die Ausbreitung
Lysozym:
-ermöglicht das Eindringen der viralen Nukleinsäure
Die 7 Schritte der Replikation von Viren
Anheftung:
-hoch spezifisch
-Proteine auf der Aussenseite der Virions reagieren mit Bestandteilen auf der Wirtszelle
-viele Viren haben keine bestimmte Anheftungstelle -> dringt passiv in die Zelle, durch Phagozytose
Penetration:
-durch Fusion mit der Zellmebran oder Endozytose
-animale Viren dringen meist als ganzes Virion ein
-bei Bakteriphagen meist nur die Nukleinsäure
Uncoating:
-Befreiung von der Nukleinsäure vom Proteinmantel
-Transport vom Nuklekapsid zum Zielort (Zellkern)
Replikation der Nukleinsäure
Synthese von Proteinen:
-sobald virale mRNA gebildet
Zusammenbau:
-zusammensetzung der Struktureinheiten
Freisetzung:
-Durch Lyse oder Knospung (Ausschgleusung)
Replikation der Nukleinsäure:
Viren mit DNA
-> unterschied doppel oder einzelsträngige DNA
Mit doppelsträngiger DNA:
-mRNA-Synthese verläuft normal
Mit einzelsträngigen DNA:
-zuerst Bildung von doppelsträngiger DNA
-danach normal
Replikation der Nukleinsäure
Viren mit RNA
Positive und Negative Einzelstränge, was ist der Unterschied?
Positiv:
-muss die Polymerase nicht mitbringen -> kann Polymerasen Kodieren
Negativ:
-nimmt die Polymerase mit
Synthese von Proteinen (Schritt 5 von Replikation)
Was sind Frühe Proteine?
Was sind Späte Proteine?
Frühe Proteine:
-werden kurz nach der Infektion hergestellt
-meist Enzyme
Späte Proteine:
-werden später hergestellt
-grössere Mängen
-für den Virusaufbau (Proteine & Kapsid)
unterschied Lyse & Knospung (Schritt 7 bei der Replikation)
Was ist das Spezielle bei der Knospung?
Lyse:
-Wirtszelle wird zerstört
Knospung:
-Durchtritt des Nukleokapsids durch eine zelluläre Membran an Stelle, wo bereits virale Proteine oder Glykoproteine eingelagrt sind -> dadurch erhält das Virus die Aussenhülle
MERKE:
-Nur behüllte Viren setzen sich durch Knosplung frei!
Genetik
Wieso sin RNA-Viren anfälliger auf Mutationen als DNA-Viren?
Was ist die Folge dafon?
RNA-Viren besitzen keinen Korrekturmechanismus.
-> dadurch sehr hohe Mutationsfrequenz
Es können sich Viren mit komplett neuen Antigeneigenschaften entstehen.
Genetik
Quasispezies?
attenuirte Viren?
Quasispezies:
-Virus mit einer kompletten Antigenveränderung
attenuierte Viren:
-durch Mutation geschwächte Virulenz
Was ist Phänotypische Mischung?
Wenn ein Virus A ein Genom in das Kapsid eines Virus B einbaut und der Tochtervirus und nachkommenschaft wieder gleich Virus A ist -> Phänotypisch
Die Infektion durch einen Virus kann auf eine Wirtszelle verschiedene Auswirkungen haben:
(5)
Zellzerstörung:
-zellzerstörung durch Virusproduktion, z.B Lyse
Apoptose:
-Virus setzt in der Wirtszelle deren natürlich Mechanismus zur selbstzerstörungin Gang
Immunbedingte Zellzerstörung:
-wenn Fremdkörper (knospungvorgang) auf der Oberfläche der Wirtszelle erkannt werden -> immunsystem greift ein
Latente Infektion:
-Virusgenom befindet sich in er Zelle, jedoch keineVermehrung oder Zelltod -> ''versteckt''
Tumortransformation:
-Virusinfektion wandelt die Wirtszelle in eine Tumorzelle um (Virusreplikation muss nicht zwingend stattfinden)
Welches sind die zwei wichtigsten Eintrittspforten für Viren?
noch weitere?
Schleimhäute des Respirationstraktes
Schleimhäute des Gastrointestinaltrakt
-Verletzungen
-Haut
..
..
Unterschied Lokale Infektin vs. Generalisierte Infektion
Ausbreitung
Infektionsort
zwei Beispiele
Was ist Virämie?
Das vorkommen von Viren im Blut
Was ist der Unterschied zwischen Latente Infektion und inapparente infektion?
-was ist gleich?
Bei inapparenten Infektionen werden Viren Produziert und freigesetzt.
Bei latenten Infektionen erfolgt weder eine Vermehrung noch ein Zelltod
Geimeinsam:
-keine Symptome
Was bedeutet Viruspersistenz?
Wenn das Virus nicht vom Immunsystem eliminiert wird.
Unspezifische Abwehr
-wann tritt sie in Aktion?
-Mechanismen (3)
->treten sofort in Aktion
-Phagozytose
-Komplementsystem
-Interferone (von Virusinfizierten Zellen produziert)
Spezifische Abwehr
aus welche zwei komponenten? (2)
Humoral:
-Antikörper
Zellilär:
-T-Helferzelen
-T-Lymphozyten
Prophylaxe
welche zwei Versionen von Impfungen gibt es?
Lebendimpfung -> attenuierte Viren
Totimpfstoffe -> inaktivierte Viren
MERKE:
-Bei inaktivierten Viren muss mehrmals geimpft werden, um einen sicheren Schutz zu bieten
Was macht die Antivirale Therapie schwieriger als eine Bakterielle?
Durch die Verknüpfung von Virus und Wirtszelle
da:
-keinen eigenen Stoffwechsel
-Vermehrung nur mit Wirtszelle
Druch welche drei Substanzen erfolgt die Therapie von viralen Infektionen?
+kurze Definition
antivirale Substanzen:
-hemmen das Virus in der Replikation
Immunmodulatoren:
-aktivieren teile des Immunsystems
mononukleare Antikörper:
-binden an bestimmte Epitope
Antivirale Substanzen
-Wirkung
-Wirkungsmechanismen(5)
Hemmung der Replikation von Viren
-Hemmung der viralen Nukleinsäuresynthese
-Hemmung bestimmter Enzyme
-Hemmung der Anheftung
-Hemmung der Fusion
-Hemmung des Uncoatings
Immunmodulatoren
-Wirkung
-welche zwei wichtigen Substanzen?
hemmen die Viren nicht direkt, sondern wirken auf das immunsystem und hemmen so indirekt die Ausbreitung von Viren.
-Imiquimod
-Interferone
(S13)
Monoklonale Antikörper
-Wirkung
Durch die Bindung verhindern sie eine Infektion der Krankheit.
Wieso ist es schwierig Viren Taxonomisch eintzuteilen?
Sie weisen keinen gemeinsamen Vorfahren auf und besitzen darum keine vergleichbaren Aufbau oder vergleicbare Struktur.
Wie kann man die Viren Taxonomieren?
Genetische, Morphologische, Biochemische Eigenschaften:
-Genom
-Kapsiedform
-Hülle ja/nein
...
..
.
(s14)
Welches ist eine geeignete Labordiagnose? (2)
Welche weniger?(1)
Geeignet:
PCR:
+sehr gute sensitivität & spezifität
+schnell
+zuhenemd automatisiert
-falsche resultate durch Kontamination
-komerzielle Tests noch nicht für alle Vien vorhanden
ELISA:
+schnell
+meist automatisiert
+gute bis sehr gute sensitivität
-schlechtere sensitivität als PCR
Ungeeignet:
Zellkultur:
+unbekannte Viren können nachgewiesen werden
-sehr aufwändig
-dauert lange
-nicht alle Viren wachsen gleichgut
Was sind:
-Onkogene
-Tumorsuppressorgenen
Onkogene:
-wenn es zur Aktivierung von wachstumsstimmulierenden Genen kommt
Tumorsupressorgenen:
--wenn es zur Aktivierung von wachstumshemmenden Genen kommt
Beispiele von Onkogenen Viren
(7)
Hepatitis C -Virus
Hepatitis B-Virus
Epstein-Bar-Virus
...
..
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Lernkarten
Definition Viren?
Wiso benötigen sie eine Wirtszelle zur die Replikation?
Infektiöse, unbelebte Objekte, welche kiene Organellen (Mitochondrien/Ribosomen) oder Enzyme für den Stoffwechsel und Energiegewinnung besitzen
Wie gross sind Viren?
0.02 Mikrometer -0.3 Mikrometer
Die Anzhal von ______ übertrift sogar die Anzahl von ______ .
Viren 10hoch33
Bakterien 10hoch31
In welche zwei Formen lassen sich die Viren einteilen?
-was sind die Eigenschaften?
Extrazelluläre Form:
-wird auch als Virion beszeichnet
-metabolisch inaktiv
-Übertragung von Zelle zu Zelle
Intrazelluläre Form:
-für Virusreplikation
-schädigt die Zelle oder den Metabolismus
-Virus-Gestalt veroren
Aus was besteht ein Virion mindesten? (2)
Was kann sie zusätzlich besitzen?
Minumum aus einer Nukleinsäre (Genom) und einer Proteinhülle
-> Einige Viren beisitzen zusätzlich eine Aussenhülle
Genome:
-welche sind grösser? (eukaryonten/Prokaryonten)
-RNA oder DNA?
-doppel oder einzelsträngig
-linear oder ringförmig?
-> viel kleiner als bei Eukaryonten
->DNA oder RNA
-> einzel oder doppelsträngig
-> linear oder ringförmig
Proteinhülle:
Als was wird es noch bezeichnet?
-was sind Kapsomere?
-was sind Matrixproteine?
Kapsid
Kapsomere:
-Morphologische Untereinheiten des Kapsids
Matrixproteine:
-einige Viren enthalten zwischen Hülle und Kapsid noch weitere Proteine
Wie nennt man den Komplex aus Nukleinsäure und Kapsid?
Nukleokapsid
Aussenhülle:
-aus was besteht sie?
-was ist darauf eingebettet?
was sidn ''nackte Viren''?
-> bestehen aus einer Lipiddoppelschicht
-> darin sind Glykoproteine eingebettet
Viren ohne Aussenhülle bezeichnet man als Nackte Viren
Welche zwei Formen von von Viren gibt es, welche abhängig von der Kapsid-Form sind?
Helikale Form
Ikosaedrische Form
Spezielles: Komplexe Viren
Was besitzen sie zu der ikosaedrsichen Form zusätzlich?
-Helikale Schwänze und schwanzfasern?
Welche Enzyme können Virionen enthalten? (3)
Für was sind sie elementar?
Polymerasen:
-Nukleinsäuresynthese
Neuraminidasen:
-fördern die Ausbreitung
Lysozym:
-ermöglicht das Eindringen der viralen Nukleinsäure
Die 7 Schritte der Replikation von Viren
Anheftung:
-hoch spezifisch
-Proteine auf der Aussenseite der Virions reagieren mit Bestandteilen auf der Wirtszelle
-viele Viren haben keine bestimmte Anheftungstelle -> dringt passiv in die Zelle, durch Phagozytose
Penetration:
-durch Fusion mit der Zellmebran oder Endozytose
-animale Viren dringen meist als ganzes Virion ein
-bei Bakteriphagen meist nur die Nukleinsäure
Uncoating:
-Befreiung von der Nukleinsäure vom Proteinmantel
-Transport vom Nuklekapsid zum Zielort (Zellkern)
Replikation der Nukleinsäure
Synthese von Proteinen:
-sobald virale mRNA gebildet
Zusammenbau:
-zusammensetzung der Struktureinheiten
Freisetzung:
-Durch Lyse oder Knospung (Ausschgleusung)
Replikation der Nukleinsäure:
Viren mit DNA
-> unterschied doppel oder einzelsträngige DNA
Mit doppelsträngiger DNA:
-mRNA-Synthese verläuft normal
Mit einzelsträngigen DNA:
-zuerst Bildung von doppelsträngiger DNA
-danach normal
Replikation der Nukleinsäure
Viren mit RNA
Positive und Negative Einzelstränge, was ist der Unterschied?
Positiv:
-muss die Polymerase nicht mitbringen -> kann Polymerasen Kodieren
Negativ:
-nimmt die Polymerase mit
Synthese von Proteinen (Schritt 5 von Replikation)
Was sind Frühe Proteine?
Was sind Späte Proteine?
Frühe Proteine:
-werden kurz nach der Infektion hergestellt
-meist Enzyme
Späte Proteine:
-werden später hergestellt
-grössere Mängen
-für den Virusaufbau (Proteine & Kapsid)
unterschied Lyse & Knospung (Schritt 7 bei der Replikation)
Was ist das Spezielle bei der Knospung?
Lyse:
-Wirtszelle wird zerstört
Knospung:
-Durchtritt des Nukleokapsids durch eine zelluläre Membran an Stelle, wo bereits virale Proteine oder Glykoproteine eingelagrt sind -> dadurch erhält das Virus die Aussenhülle
MERKE:
-Nur behüllte Viren setzen sich durch Knosplung frei!
Genetik
Wieso sin RNA-Viren anfälliger auf Mutationen als DNA-Viren?
Was ist die Folge dafon?
RNA-Viren besitzen keinen Korrekturmechanismus.
-> dadurch sehr hohe Mutationsfrequenz
Es können sich Viren mit komplett neuen Antigeneigenschaften entstehen.
Genetik
Quasispezies?
attenuirte Viren?
Quasispezies:
-Virus mit einer kompletten Antigenveränderung
attenuierte Viren:
-durch Mutation geschwächte Virulenz
Was ist Phänotypische Mischung?
Wenn ein Virus A ein Genom in das Kapsid eines Virus B einbaut und der Tochtervirus und nachkommenschaft wieder gleich Virus A ist -> Phänotypisch
Die Infektion durch einen Virus kann auf eine Wirtszelle verschiedene Auswirkungen haben:
(5)
Zellzerstörung:
-zellzerstörung durch Virusproduktion, z.B Lyse
Apoptose:
-Virus setzt in der Wirtszelle deren natürlich Mechanismus zur selbstzerstörungin Gang
Immunbedingte Zellzerstörung:
-wenn Fremdkörper (knospungvorgang) auf der Oberfläche der Wirtszelle erkannt werden -> immunsystem greift ein
Latente Infektion:
-Virusgenom befindet sich in er Zelle, jedoch keineVermehrung oder Zelltod -> ''versteckt''
Tumortransformation:
-Virusinfektion wandelt die Wirtszelle in eine Tumorzelle um (Virusreplikation muss nicht zwingend stattfinden)
Welches sind die zwei wichtigsten Eintrittspforten für Viren?
noch weitere?
Schleimhäute des Respirationstraktes
Schleimhäute des Gastrointestinaltrakt
-Verletzungen
-Haut
..
..
Unterschied Lokale Infektin vs. Generalisierte Infektion
Ausbreitung
Infektionsort
zwei Beispiele
Was ist Virämie?
Das vorkommen von Viren im Blut
Was ist der Unterschied zwischen Latente Infektion und inapparente infektion?
-was ist gleich?
Bei inapparenten Infektionen werden Viren Produziert und freigesetzt.
Bei latenten Infektionen erfolgt weder eine Vermehrung noch ein Zelltod
Geimeinsam:
-keine Symptome
Was bedeutet Viruspersistenz?
Wenn das Virus nicht vom Immunsystem eliminiert wird.
Unspezifische Abwehr
-wann tritt sie in Aktion?
-Mechanismen (3)
->treten sofort in Aktion
-Phagozytose
-Komplementsystem
-Interferone (von Virusinfizierten Zellen produziert)
Spezifische Abwehr
aus welche zwei komponenten? (2)
Humoral:
-Antikörper
Zellilär:
-T-Helferzelen
-T-Lymphozyten
Prophylaxe
welche zwei Versionen von Impfungen gibt es?
Lebendimpfung -> attenuierte Viren
Totimpfstoffe -> inaktivierte Viren
MERKE:
-Bei inaktivierten Viren muss mehrmals geimpft werden, um einen sicheren Schutz zu bieten
Was macht die Antivirale Therapie schwieriger als eine Bakterielle?
Durch die Verknüpfung von Virus und Wirtszelle
da:
-keinen eigenen Stoffwechsel
-Vermehrung nur mit Wirtszelle
Druch welche drei Substanzen erfolgt die Therapie von viralen Infektionen?
+kurze Definition
antivirale Substanzen:
-hemmen das Virus in der Replikation
Immunmodulatoren:
-aktivieren teile des Immunsystems
mononukleare Antikörper:
-binden an bestimmte Epitope
Antivirale Substanzen
-Wirkung
-Wirkungsmechanismen(5)
Hemmung der Replikation von Viren
-Hemmung der viralen Nukleinsäuresynthese
-Hemmung bestimmter Enzyme
-Hemmung der Anheftung
-Hemmung der Fusion
-Hemmung des Uncoatings
Immunmodulatoren
-Wirkung
-welche zwei wichtigen Substanzen?
hemmen die Viren nicht direkt, sondern wirken auf das immunsystem und hemmen so indirekt die Ausbreitung von Viren.
-Imiquimod
-Interferone
(S13)
Monoklonale Antikörper
-Wirkung
Durch die Bindung verhindern sie eine Infektion der Krankheit.
Wieso ist es schwierig Viren Taxonomisch eintzuteilen?
Sie weisen keinen gemeinsamen Vorfahren auf und besitzen darum keine vergleichbaren Aufbau oder vergleicbare Struktur.
Wie kann man die Viren Taxonomieren?
Genetische, Morphologische, Biochemische Eigenschaften:
-Genom
-Kapsiedform
-Hülle ja/nein
...
..
.
(s14)
Welches ist eine geeignete Labordiagnose? (2)
Welche weniger?(1)
Geeignet:
PCR:
+sehr gute sensitivität & spezifität
+schnell
+zuhenemd automatisiert
-falsche resultate durch Kontamination
-komerzielle Tests noch nicht für alle Vien vorhanden
ELISA:
+schnell
+meist automatisiert
+gute bis sehr gute sensitivität
-schlechtere sensitivität als PCR
Ungeeignet:
Zellkultur:
+unbekannte Viren können nachgewiesen werden
-sehr aufwändig
-dauert lange
-nicht alle Viren wachsen gleichgut
Was sind:
-Onkogene
-Tumorsuppressorgenen
Onkogene:
-wenn es zur Aktivierung von wachstumsstimmulierenden Genen kommt
Tumorsupressorgenen:
--wenn es zur Aktivierung von wachstumshemmenden Genen kommt
Beispiele von Onkogenen Viren
(7)
Hepatitis C -Virus
Hepatitis B-Virus
Epstein-Bar-Virus
...
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