Aufbau und Vermehrung von Viren einfach erklärt

Erfahre, wie DNA- und RNA-Viren aufgebaut sind und sich vermehren. Von Nukleokapsid bis hin zur Freisetzung im lytischen oder lysogenen Zyklus – all das und mehr in diesem Artikel. Die Grundlagen verstehen und tiefer eintauchen!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Aufbau und Vermehrung von Viren

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Was ist ein Virus?

Frage 1 von 5

Wie unterscheiden sich DNA- und RNA-Viren?

Frage 2 von 5

Was ist ein Nukleokapsid?

Frage 3 von 5

Wie erfolgt die Freisetzung des viralen Genoms?

Frage 4 von 5

Welche Rolle spielen die Spikes bei behüllten Viren?

Frage 5 von 5

Aufbau und Vermehrung von Viren im Überblick

  • Viren unterscheidet man nach Art des Genoms in DNA- und RNA-Viren.
  • Allgemein besteht jedes Virus aus einem Genom und einem Kapsid, beides zusammen ist das sogenannte Nukleokapsid.
  • Einige Viren besitzen außerdem eine Hüllmembran mit sogenannten Spikes.
  • Man unterscheidet daher zwischen umhüllten und nackten Viren.
  • Nach der Infektion einer Wirtszelle unterteilt sich die Virusvermehrung in mehrere Schritte und endet mit ihrer Freisetzung (lytischer oder lysogener Zyklus).
Aufbau und Vermehrung von Viren: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Aufbau und Vermehrung von DNA- und RNA-Viren

Viren kann man nicht nur anhand von Aufbau, Form und Größe unterscheiden, sondern auch anhand ihres Vermehrungszyklus.

Aufbau und Funktion von Viren

Jedes Virus besteht aus einer Eiweißkapsel, dem sogenannten Kapsid, in dem das Genom, also das Erbgut, gespeichert wird. Die Einheit aus Kapsid und Genom wird als Nukleokapsid bezeichnet. Das Genom kann sowohl aus RNA (Ribonukleinsäure) als auch aus DNA (Desoxyribonukleinsäure) bestehen. Man unterscheidet daher DNA- und RNA-Viren. Dabei kann das Genom doppelsträngig (ds) oder einzelsträngig (ss) vorliegen. Beispiele für die verschiedenen Genomarten werden in der folgenden Tabelle zusammengefasst.

Virusgenom DNA RNA
doppelsträngig (ds) Herpesviren – Beispiel: HSV (Herpes-simplex-Virus)
Adenoviren
Reovirus
einzelsträngig (ss) Parvoviren Retroviren – Beispiel: HIV (Human Immunodeficiency Virus), Coronaviren – Beispiel: SARS-CoV 2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Type 2)

Das Virusgenom kann zirkulär oder linear vorliegen. Bei einigen Viren kann es auch segmentiert sein. 

Viren, die nur ein Nukleokapsid besitzen, werden als nackte Viren bezeichnet. Einige Viren besitzen aber zusätzlich noch eine äußere Hüllmembran. Diese Viren bezeichnet man als behüllte Viren. Diese Membran ist eine von der Wirtszelle stammende Phospholipiddoppelschicht. Diese Membran besitzt integrierte virale Proteine, die sogenannten Spikes, die für das Andocken des Virus an die Wirtszelle notwendig sind. 

Viren können sehr unterschiedliche Formen aufweisen. Neben kugel- und würfelförmigen Viren gibt es auch stäbchen- oder fadenförmige Viren. Die folgende Abbildung zeigt die unterschiedlichen Formen, die auch für die unterschiedliche Vermehrung von Viren ihre Bedeutung haben.

Aufbau von Viren

Die meisten Bakteriophagen, also Viren, die Bakterien befallen, unterscheiden sich im Aufbau von anderen Viren. Viele Bakteriophagen besitzen eine Unterteilung in Kopf- und Schwanzteil.

Vermehrung von Viren in einzelnen Schritten

Die Virusvermehrung kann in mehrere Teilschritte unterteilt werden: das Andocken an und Eindringen in die Wirtszelle, die Freisetzung des Genoms und die Vermehrung  sowie Zusammen- und Freisetzung der Viren.

Das Anheften der Viren an die Wirtszelle geschieht nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip über die Oberflächenproteine in Kapsid oder Hülle (Spikes) an die Rezeptoren. Diese Zielstrukturen aufseiten der Wirtszelle sind dafür verantwortlich, ob nur bestimmte Zelltypen oder alle Zellen befallen werden. Das Eindringen in die Zelle geschieht bei behüllten Viren in der Regel durch Fusion der äußeren Hülle mit der Membran der Wirtszelle und bei nackten Viren durch Endozytose. Nach Freisetzung des viralen Genoms kann die Vermehrung des Virus in zwei Arten unterschieden werden: lytische oder lysogene Virusvermehrung. Beim lytischen Zyklus vermehrt sich das Virus und tötet anschließend typischerweise die Wirtszelle bei der Freisetzung ab. Dagegen wird beim lysogenen Zyklus das virale Erbgut zunächst in das Wirtsgenom integriert und kann sich so unbemerkt über viele Jahre vermehren, ohne dem Wirt zu schaden.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Aufbau und Vermehrung von Viren

Viren sind zwar keine Lebewesen und für ihre Vermehrung von einem Wirt abhängig, alle notwendigen Informationen dafür tragen sie jedoch bei sich.

In mehreren Schritten: Andocken, Eindringen, Freisetzung des Genoms, Vermehrung, Zusammenbau und Freisetzung der Viren.

Schrittweise vom Andocken bis zur Freisetzung. Die Freisetzung unterscheidet man nach lysogenem oder lytischem Zyklus.

Sie docken durch Oberflächenproteine im Kapsid an die Rezeptoren der Wirtszelle an und dringen durch Endozytose in die Wirtszelle ein.

Nein, da sie keinen eigenen Stoffwechsel besitzen und für ihre Vermehrung von einer Wirtszelle abhängig sind.

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