Viren

mw-headline" id="Geschichte der Forschung">Forschungsgeschichte

Das Fachgebiet, das sich mit Viren und Vireninfektionen befasst, ist die Virusforschung. Viren sind erst seit dem ausgehenden neunzehnten Jh. als biologisches Wesen bekannt. In den 1930er Jahren wurde die Grösse vieler Viren von William Joseph Elford mit Hilfe von Ultrafiltrationsmethoden ermittelt. Sie haben keinen eigenen Metabolismus, weil sie kein Cytoplasma haben, das ein Mittel für Stoffwechselprozesse sein könnte, und ihnen fehlt es sowohl an Rippen und Mitochondrien. 2.

Es gibt zwei Arten von Viren: Zunächst als Nucleinsäure (DNA oder RNA) in den Wirtszellen. Eine Virenpartikel außerhalb von Zellkulturen wird Virus genannt (Plural Viria, Virionen). Manche Viren sind zudem von einer Lipid-Doppelschicht umschlossen, die mit Virusmembranproteinen durchsetzt ist, der so genannten Virenhülle. Viren, die bis zum Anfang der Reproduktionsphase neben dem Capsid temporär eine Virenhülle haben, werden als umhüllt beschrieben, Viren ohne eine solche als aufgedeckt.

Viren werden verwendet, um die Viren zu verbreiten. Auch Viren gelten in der Regel nicht als Schädlinge, da es sich bei ihnen um lebende Organismen handelt. Manche Wissenschafter sehen Viren jedoch als Schädlinge an, weil sie einen Organismus befallen und dessen Metabolismus für ihre eigene Fortpflanzung nutzen. Als Viren bezeichnen diese Forschenden "obligatorische intrazellulare Parasiten" (Lebensformen, die immer innerhalb einer Zellmembran parasitär sind), die aus wenigstens einem einzigen Erbmaterial aufgebaut sind und eine eigene Zellmembran zur Vervielfältigung erfordern.

Ungeachtet der Einstufung als lebendig oder nicht lebendig kann vereinbart werden, dass das Virusverhalten dem von normalen Schädlingen sehr ähnelt. Als " parasitäre " Viren, wie Prione, nicht-funktionelle DNA-Sequenzen und Transposonen, können in diesem Sinn beschrieben werden. Auf diese Weise können in der Zellmembran neue Viren entstehen (Morphogenese), die als Viren entweder durch Auflösung der Zellmembran (Zelllyse, Vermehrung des lytischen Virus) oder durch Sekretion (Virus-Budding) ausgeschüttet werden, indem Teilbereiche der Zellmembran als Teil der Virenhülle mitgerissen werden.

Als Burstgröße wird die Zahl der neu gebildeten Viren einer befallenen Zelle genannt. Das ist bei gemäßigten Viren wie dem Lambda der Fall. Daher ist es sehr wichtig, dass der Virus in der Nähe des Körpers bleibt. Viren verbreiten sich auf vielfältige Weise. Beispielsweise können die humanpathogenen Viren über die Atemluft in Tröpfchenform (z.B. Influenzaviren) oder über verschmutzte Flächen durch Schmierinfektionen (z.B. Herpes simplex) übertragbar sein.

Ein abstrakter Blick auf die Epidemiologie von Viren und anderen Erregern wird in der Theorie der Biologie entwickelt. Die Herkunft der Viren ist unbekannt. Heute gehen die meisten Wissenschaftler davon aus, dass Viren keine Vorstufen des Zelllebens sind, sondern von lebenden Organismen, die sich von lebenden Organismen gelöst haben.

Die Viren sind sehr originell, gebildet schon vor der ersten Zellen in der Chemie "Ursuppe", die selbst die ursprünglichsten Formen des Lebens produziert hat, und mit RNA-Genomen sind Überreste der Vor-DNA-Welt. Die Viren sind eine Atrophie kompletter Lebewesen, die zum Zeitpunkt ihrer Entwicklung bereits existierte. Der zweite oben beschriebene Ansatz beruht darauf, dass die ersten Viren zunächst von frei lebenden Lebewesen wie z. B. Bakterium stammen, die allmählich und ununterbrochen mehr und mehr ihrer Erbinformation verlieren, bis sie letztendlich zu Zell-Parasiten werden, die von einer Gastzelle abhängig sind, die ihnen die verlorenen Aufgaben zur Verfuegung stellen.

Die dritte These, die für die Untersuchung am ehesten geeignet erscheint, lautet, dass Viren direkt aus RNA- oder DNA-Molekülen der Zelle stammen. Obwohl diese unabhängigen Nucleinsäuren als genetisches Erbgut von Viren die Möglichkeit zur Vermehrung haben, sind sie letztendlich Schädlinge geworden (S. Luria, 1960).

Viren als überlebensfähige Gebilde, die für ihre Reproduktion und damit auch für ihre Verbreitung auf lebendige Organismen angewiesen sind, weisen eine zumindest gleichwertige Chance auf Genvariabilität ohne sexuelle Reproduktion allein mit ihrer Mutationskapazität auf. Letztendlich ist es irrelevant, dass diese Veränderungen im Virusgenom auf Kopierfehler bei der Vervielfältigung innerhalb der Wirtszelle zurückzuführen sind.

Solche Irrtümer können zum Beispiel in einer hoch entwickelten Säugerzelle zum Tod einer Zelle beitragen, bieten aber auch Viren einen großen Auslesevorteil. Weil Viren, anders als die fortgeschritteneren Viren, wenig oder keine Reparatur-Mechanismen haben, werden diese Störungen nicht ausgeregelt. Dort werden spezielle Formen der gentechnischen Modifikation von Viren detailliert dargestellt, zum Beispiel bei Influenzaviren mit den Bezeichnungen antigen drift und antigen shift (genetische Re-Sortierung).

Bei einer Virusinfektion kommt es zu verschiedenen Abwehrreaktionen in den Wirtsorganen. Die Virusreplikation erfolgt ausschliesslich innerhalb der Zelle, da sie die benötigten Bestandteile und Fermente aus dem Zytosol einer Zelle zur Vermehrung nutzen. In der Folge haben sich unterschiedliche innerzelluläre Verteidigungsmechanismen entwickelt, die als Restriktions- oder Widerstandsfaktoren bekannt sind. Beim Tier, vor allem bei Vertebraten, hat sich eine Immunreaktion entwickelt, die sich an wechselnde Viren angepasst hat und einen Memory-Effekt hat.

In einer Virusinfektion setzt sich die Immunreaktion bei Säugern aus einem kongenitalen und einem akquirierten Teil zusammen. Durch die adaptive Immunreaktion werden Antiköper und cytotoxische Stammzellen gebildet, die an die einzelnen Komponenten des Erregers ( "Antigene") gebunden werden und so Viren und virusinfizierte Körperzellen identifizieren und eliminieren können. 1962 führten André Lwoff, Robert W. Horne und Paul Tournier eine Virus-Taxonomie nach der von Carl von Linné festgelegten Binärklassifikation lebender Organismen ein, die folgende Schritte umfasste (Muster für Taxinamen in Klammern): Tier, mit drei Untergruppen:

Bei den meisten Viren handelt es sich nur um eine der vier oben genannten Kategorien, aber die Virenarten der Familien Rhabdoviridae und Bunyaviridae können sowohl pflanzliche als auch tierische Viren befallen. Manche Viren fortpflanzen sich nur bei Wirbeltieren, werden aber auch von Wirbellosen (siehe Vektor), insbesondere Ungeziefer, künstlich durchdrungen. Viren, die von der Verwendung von Erbgut anderer Viren ("Mamaviren") während der Gelenkinfektion einer Zelle abhängen, werden als virophages bezeichnet.

Bei englischsprachigen Virennamen wie dem West-Nil-Virus werden in der Regel keine Trennstriche verwendet und der Name wird in Kleinbuchstaben geschrieben. Eine große Anzahl menschlicher Erkrankungen kann durch Viren hervorgerufen werden. Lediglich diese Humanpathogene Viren werden nach Erbgut und Verpackung eingestuft und in ihrer Klassifikation nach ITKV aufgeführt.

Weil Viren oder Viren im Unterschied zu Viren keine Zelle sind, können sie nicht wie Viren oder Viren absterben. Nur durch antivirale Mittel ist es möglich, eine Virusinfektion und Virusproliferation zu vermeiden oder zu behandeln. Insbesondere die biochemische Fortpflanzung kann von Virustyp zu Virustyp sehr verschieden sein, was es schwierig macht, einen inhibitorischen oder unterdrückenden Wirkstoff zu finden das Einschleusen von Viren in die Wirtszelle oder das Entstehen neuer Viren aus den Zelle nach einer eventuellen Virenvermehrung in den Zelle zu vermeiden.

Zum anderen müssen diese begehrten Wirksubstanzen aber auch für den körpereigenen Stoffwechsel, die Zellstruktur und/oder den inneren Stoffwechsel als Ganzes kompatibel sein, da sonst nicht nur die Virenvermehrung in den Körperzellen, sondern im schlimmsten Fall auch das (Zell-)Leben des ganzen zu behandelnden Körpers zum Stillstand kommt. Verstärkt wird die Entstehung wirksamer antiviraler Medikamente auch durch die Entstehung von Resistenzen der zu kontrollierenden Viren gegen einen einmal entdeckten, nützlichen Wirksubstanz.

Die Forschung konzentriert sich derzeit auf Medikamente, die Viren zur Behandlung von Erkrankungen einsetzen. Zu diesen Forschungsprojekten gehören der Gebrauch von viralen Überträgern als onkolytisches Virus zur Tumorbekämpfung, als Phagetherapie zur zielgerichteten Ansteckung und Lysierung von teilweise antibiotika-resistenten Keimen, als Vakzine zur Vorbeugung und Behandlung von Infektionserkrankungen, zur Generierung von infektiösen Stammzellen [25] oder für die gentherapeutische Behandlung von genetischen Defekten.

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