Was wir aus Schulbüchern lernen können:
Teil 3 – der Retrovirus:
Was wir bisher wissen:
- Ein DNA-Virus bringt seine DNA mit, die in der Wirtszelle vervielfältigt wird und zur Herstellung der Virusbauteile dient.
- Die DNA ist eine
„Matrize“ für die Herstellung der RNA.
- Die RNA wird als 1. Schritt bei der Biosynthese erzeugt und ist verantwortlich für die Herstellung der Proteine.
- Die RNA wird im
Zellkern hergestellt, ihr Wirkungsbereich ist aber außerhalb des Zellkerns, im
Zellplasma. Die Richtung ist also
vom Zellkern hinaus ins Zellplasma bzw. von der DNA zur RNA.
- Für fast alle Reaktionen in unserem Körper sind Helfer (Enzyme) notwendig. Diese Enzyme sind, wie wir bereits wissen, Eiweiße, die ebenfalls bei der Proteinsynthese hergestellt werden.
Und nun zum Retrovirus:
Auch der Retrovirus besteht
aus einer Lipidhülle mit eingelagerten Proteinen. Gut erkennbar sind die abstehenden
Glykoproteine (Spikes), die zur Andockung an die Wirtszelle dienen. Dazwischen
sitzen die MHC-Proteine. Diese MHC-Proteine sind für die Immunantwort
unseres Körpers entscheidend! (Davon später, aber bitte merken!)
Schauen wir tiefer hinein, finden wir das Virus-Capsid mit dem Virus-Genom. Zum Unterschied von dem DNA-Virus, liegt beim Retrovirus das Genom als RNA vor. Diese RNA liegt als Einfachstrang, aber zweifach (diploid) vor. Außerdem sehen wir auf der obigen Zeichnung einen roten Punkt, der ein Enzym darstellt, nämlich die reverse Transkriptase.
Sehen wir uns nun den Vermehrungszyklus am Beispiel eines HI-Virus an:
1. Das Virus dockt an die Wirtszelle an, die Virushülle verschmilzt mit der Zellmembrane. Dabei spielen die Glykoproteine (gp...) eine wichtige Rolle, die ein passendes Gegenstück auf der jeweiligen Wirtszelle suchen. So kommt es auch, dass es die Viren meist auf ganz spezifische Wirtszellen abgesehen haben. Anschließend öffnet sich das Virus-Capsid und die Virus-RNA wird eingeschleust.
2. Da ja das Virus sich nicht selbst reproduzieren kann und dazu die Wirtszelle misbraucht, muss zuerst die mitgebrachte RNA in eine DNA umgeschrieben werden. Dafür ein Enzym benötigt, die reverse Transkriptase. Und schlau wie das Virus ist, bringt es diese im Gepäck gleich mit. Wir erinnern uns an den roten Punkt?
Achtung: Der Vorgang der Transkriptase (RNA->DNA) läuft relativ ungenau ab. Dabei können leicht "Abschreib- bzw. Umschreibfehler" passieren, die eine Mutation ergeben. So kann es auch zu neuen Varianten kommen.
3.Dieser Einfach-DNA-Strang wird dupliziert (der Vorgang heißt Replikation) und . . .
4. . . .anschließend in den Zellkern der Wirtszelle eingeschleust und in das Wirtsgenom eingebaut.
5. Erst jetzt kann wieder eine RNA hergestellt werden die dazu befähigt ist, neue Virus-Proteine zu synthetisieren.
6. Diese neue RNA verlässt wieder den Zellkern, um an den Ribosomen im Zellplasma die einzelnen Virusbestandteile herzustellen.
7. Anschließend werden die einzelnen Bauteile zu einem neuen Virus zusammengefügt. Die Anleitung dazu ist ebenfalls auf der mitgebrachten RNA sequenziert.
8. Nun sind die "jungen" Viren fertig und verlassen die Wirtszelle um neue Zellen zu befallen.
Ergänzend muss noch hinzugefügt werden, dass es hier zwar zu einer Einschleußung in das Wirtsgenom kommt, aber "nur" in die einer Körperzelle, nicht aber in das Genom von Geschlechtszellen!! Diese Geschlechtszellen (Ei- und Spermazelle) haben einen ganz anderen Werdegang und kommen mit diesen Viren nicht in Kontakt.
Abschließend möchte ich noch einige Beispiele für Viren nennen. Daraus ist auch ersichtlich, dass die Viren auf bestimmte Körperzellen spezialisiert sind:
Virusvertreter: Genom: Krankheiten:
Papovaviren DNA Warzen, Gebärmutterhalskrebs
Herpesviren DNA Fieberblasen
Hepatitis-B-Virus DNA Hepatitis B
Hepatitis-A-Virus RNA Hepatitis A
Masern-Virus RNA Masern
Mumps-Virus RNA Mumps
Retroviren:
HTLV RNA Leukemie
HIV RNA AIDS
SARS-CoV2 RNA Covid
Warum unterscheidet man RNA- und Retro-Viren? Weil die Retroviren ihren RNA-Strang in zweifacher Ausführung (s.o.) mitbringen.
Quellen:
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