am Puls Biologie 8, Schulbuch

31 Grundlagen der Genetik 1.11 Viren – Piraten der Zelle Viren sind keine Lebewesen und nutzen lebende Zellen zur Vermehrung Du hast sicher schon mindestens einmal in dei- nem Leben Bekanntschaft mit Viren 1 gemacht: Viren bescheren uns Schnupfen, grippale Infekte, Feuchtblattern (Windpocken) oder Warzen – in schlimmen Fällen auch Influenza, AIDS oder an- dere schwere Krankheiten. Viren sind also oft pathogen, und werden daher vielfach in einem Atemzug mit anderen Krank- heitserregern wie Bakterien genannt. Tatsächlich sind Viren aber etwas völlig anderes – sie sind nicht einmal Lebewesen! Was zeichnet Viren nun aus? Viren sind keine Zellen, sondern bestehen nur aus Nukleinsäure (DNA oder RNA) in einer Proteinhülle, dem Capsid . Manche sind zusätzlich von einer Mem- bran umgeben. Vermehren können sich Viren nur, wenn ihre Nukleinsäure in eine lebende Zelle ge- langt und deren Stoffwechsel nutzen kann ( k Abb. 24). Viren treten in unterschiedlichen Größen und Formen auf – die meisten sind sehr klein (die kleinsten sind nur 15nm groß, also kleiner als Ribosomen) und einfach gebaut. Es gibt aber auch besonders auffällige Formen: Bakteriopha- gen 2 ( k Abb. 23d) etwa sind bis zu 200nm groß und sehen aus wie Objekte aus einem Science-­ Fiction-Film. Diese Viren „landen“ wie Mond­ fähren auf Bakterien und injizieren ihre DNA durch das Schwanzrohr in die Bakterienzelle. Viren sind keine Zellen oder Lebe­ wesen, sie bestehen aus Nukleinsäuren mit Proteinhüllen Reproduktion Tabakmosaikvirus Adenovirus Grippevirus Bakteriophage RNA DNA DNA hohler Stift Schwanz- rohr Schwanzfiber Basisplatte Capsid Glykoprotein Hüllmembran Kopf RNA Capsid Glykoprotein Capsid Abb. 23: Bakteriophage Transkription Translation Replikation Capsid Virus Protein Virus-DNA Virus-DNA Virus-mRNA Capsidprotein Membran- rezeptor Zellmembran der Wirtszelle Kernpore Die Virus-DNA gelangt in die Wirtszelle. Die hier gezeigten Adenoviren docken an Membranrezeptoren der Wirtszelle an. Neue Viren bauen sich spontan zusammen und verlassen die Wirtszelle durch Auf- platzen der Zelle. Enzyme der Wirtszelle verviel- fältigen die Virus-DNA und schreiben sie in mRNA um. Wirtsribosomen produzieren Virus-Proteine. Abb. 24: Vermehrung von Viren. Viren schleusen ihre DNA (oder RNA) in die Wirtszelle ein, nachdem sie an Membranproteinen andocken (a und b). Danach wird die Virus-DNA entweder direkt abgelesen oder in die DNA der Wirtszelle integriert (c). Die Zelle produziert dann Virusproteine (d), aus denen sich neue Viruspartikel bilden, die dann aus der Zelle freigesetzt werden (e). Glossar 1 Virus , vom Lateinischen Wort für Gift. Ein ein- zelnes Viruspartikel wird als Virion bezeichnet. 2 Bakteriophagen , vom Griechischen bakterion (Stäbchen) und phagein (fressen), sind relativ große Viren mit kompliziertem Aufbau, die Bakterien befallen Aufgabe W 1 „Viren sind keine Lebewesen“. Be­ stätige diese Aussage, indem du die Kenn­ zeichen des Lebens wiederholst und über- prüfst, welche davon auf Viren zutreffen. Basiskonzept Reproduktion: Viren nutzen die Ver- mehrungs-Maschinerie von Wirtszellen. Das zeigt, dass der genetische Code und die genetischen Reproduktionsmechanismen universell sind. Zellen können nicht zwischen eigener und Virus-DNA unterscheiden, beide werden mit den gleichen Enzymen verviel­ fältigt und abgelesen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv