Begegnungen mit der Natur 8, Schulbuch

36 Die Grundlagen der Genetik M Arbeitsheft Seite 9 Retroviren sind Viren mit einem Genom aus RNA Je nachdem aus welcher Nukleinsäure das Virengenom besteht, werden DNA- und RNA-Viren unterschieden. Unter den RNA-Viren sind die Retroviren aufgrund ihres komplizierten Ver­ mehrungszyklus besonders hervorzuheben. Ein bekanntes Beispiel ist hierfür der HI-Virus (human immunodeficiency virus,  Abb. 38;  Begegnungen mit der Natur, Band 6) der beim Menschen die Immunschwächekrankheit AIDS hervorruft. Retroviren besitzen Enzyme, die die Transkription der Viren-RNA in DNA ( reverse Transkription ) ermöglichen. Diese werden als reverse Trans­ kriptasen bezeichnet. Als Zwischenprodukt entsteht dabei ein RNA-DNA-Hybridstrang, der durch den Abbau des RNA-Stranges und die komplementäre Ergänzung des verbleiben­ den DNA-Einzelstranges zum DNA-Doppelstrang (Provirus) umgebaut wird. Dieser schleust sich in ein Chromosom eines tierischen oder menschlichen Zellkerns ein. In der Folge wird Virusprotein synthetisiert. Die bei der Tran­ skription gebildete m-RNA bildet die Erbsubstanz für die nächste Virengenera­ tion. Sie wird von den Virusproteinen umhüllt. Damit können die neuen Viren die Wirtszelle verlassen. Viroide und Prionen Neben Viren gibt es weitere infektiöse Partikel, die nicht zu den Lebewesen zählen. Die virusähnlichen Viroide sind Pflanzenschädlinge Viroide , die kleinsten bekannten Krankheitserreger, sind einige hundert Nukleotide lange, ringförmige RNA-Moleküle, die im Gegensatz zu den Viren keine zusätzlichen Proteine oder Lipide in Form einer Hülle besitzen. Wie die Viren sind sie von der Vermehrung in einer Wirtszelle abhängig. Viroide sind Pflanzenschädlinge. Sie können unter anderem den Stoffwechsel stören, Zwergwuchs verursachen oder die Pflanze zum Absterben bringen. So hat beispielsweise eine bestimmte Viroidenart auf den Philippinen zum Absterben von mehr als 10 Millionen (!) Kokospalmen geführt. Eine andere Viroidenart verursacht bei Kartoffelpflanzen die Pflanzenkrank­ heit Spindelknollensucht, die zu einem typisch spindelförmigen Wuchs der Kartoffelknollen führt. Prionen sind Proteine, die pathogen werden können Prionen sind Glykoproteine, also Proteine mit Kohlenhydratketten, die im menschlichen und tierischen Organismus natürlich vorkommen (zB als Bestandteil der Zellmembranen). Gegen Ende des 20. Jahrhunderts haben sie erstmals im Zusammenhang mit BSE und der beim Menschen auftretenden Creutzfeldt-Jakob-Krankheit für Schlagzeilen gesorgt. Beide Krankheiten sind mit hoher Wahrscheinlichkeit auf pathogene Prionen zurückzuführen, die durch Fehler bei der Faltung des Proteinanteils zur Tertiärstruktur ( Seite 22) gebildet werden. Die deformierten Glykoproteine lagern sich im zentralen Nervensystem ab und verursachen dort das Absterben von Nervenzellen. Die pathogenen Prionen können spontan im Körper entstehen (in den meisten Fällen Ursache bei der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit) oder mit verunreinigter Nahrung in den Körper aufgenommen werden (bei der BSE über den Verzehr von verseuchtem Rindfleisch). In Österreich traten zwischen 2001 und 2010 sieben BSE-Fälle auf. Mit 24. Mai 2012 wurde Österreich offiziell als Land mit vernachlässigbarem BSE-Risiko eingestuft. Heute gilt Österreich als BSE-frei. 38  Vermehrungszyklus eines Retrovirus am Beispiel von HIV  Retroviren retro (lat.) = zurück  reverse Transkription Umkehrung der Transkription, d.h. die Übersetzung der Basensequenz einer RNA in eine komplementäre DNA  Viroide viroid bedeutet virusähnlich  Prionen proteinaceus infectious particles  BSE (Bovine Spongiforme Encepha- lopathie) „Rinderwahnsinn“; Gehirn- und Rücken- markserkrankung bei Rindern  Creutzfeldt-Jakob-Krankheit unheilbare, tödlich verlaufende Nerven­ erkrankung  pathogen eine Krankheit verursachend pathos (griech.) = Leiden Im menschlichen Genom findet man Abschnitte, die als (Retro-) Transposons bezeichnet werden. Recherchiere den Grund für ihre Bezeichnung als „springende Gene“. Selbst aktiv! HI-Virus beim Eintritt in die Zelle Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv