Virusgenetik

Erbliche Veränderungen des genetischen Materials eines Virus spielen hinsichtlich der Infektiosität und Ausbreitung von Viren Viren, abgeleitet aus dem Lateinischen (virus = Schleim, Saft, Gift) werden in der Mikrobiologie genetische Elemente in Form von Nukleinsäuren über verschiedene Wirte eine große Rolle. Hierbei handelt es sich um Mutationen Durch äußere Einflüsse oder auch spontan können sich Teile des Erbgutes der DNA verändern und der betroffenen Zelle neue Eigenschaften . Diese können spontan auftreten, durch verschiedene Chemikalien (Mutagene) oder durch ultraviolettes Licht ausgelöst werden. Mutationen wirken sich dabei auf alle Eigenschaften eines Virus und auf sein äußeres Erscheinungsbild aus. Bestimmte Eigenschaften können für die Vermehrung von Vorteil sein oder sie auch verhindern. Die Aussonderung überlebensfähiger Stämme wird als Selektion bezeichnet. Bei einer Virusinfektion durch zwei verwandte, aber genetisch verschiedene Arten kann es zu einem Austausch von Erbmaterial zwischen den Nukleinsäuren der Viren kommen. Durch diese genetische Rekombination Siehe Transformation. entstehen neue Nukleinsäuren, die den Viren neue Eigenschaften und unter Umständen auch ein verändertes Aussehen verleihen können. Bei gleichen Viren mit segmentiertem Genom kann ein Austausch von Gen-Segmenten besonders leicht auftreten.

Bei Influenzaviren entstehen dadurch laufend neue Stämme mit unterschiedlichen Antigeneigenschaften. Daher muss für jede Impfsaison jeweils ein neuer Impfstoff entwickelt werden. Dieser besondere Rekombinationsmechanismus wird als Reassortement (Neusortierung) bezeichnet. Wenn verwandte, aber genetisch verschiedene Viren gleichzeitig eine Wirtszelle infizieren, können Nukleinsäuren in die Kapside oder in die Virushüllen des jeweils anderen Virus eingebaut werden. Daraus ergibt sich dann im Hinblick auf die eingeschlossene Nukleinsäure Jedes Lebewesen besitzt zwei Arten von Nukleinsäuren, DNA und RNA. Dabei fungiert in der Regel die DNA als Träger der ein anderes Wirtsspektrum. Die Nachkommen dieser phänotypisch gemischten Viren stammen aber wieder von einer Nukleinsäure ab. Daher ist diese Veränderung nicht erblich und infolgedessen nur temporär.

Es treten auch nicht genetische Wechselwirkungen auf. Bei der Interferenz wird eine Zelle mit verschiedenen Viren infiziert, was eine Störung der Virusvermehrung zur Folge haben kann. Mögliche Ursachen dafür können u. a. die Interferonproduktion oder Veränderungen des Zellstoffwechsels sein. Bei der Komplimentierung weisen bestimmte Virenstämme Defekte ihres genetischen Materials auf, wodurch eine Virusreproduktion in der Zelle verhindert wird. Erst die Infektion Unter einer Infektion versteht man das Eindringen eines Mikroorganismus in einen größeren Wirtsorganismus (Makroorganismus), eine Einleitung der parasitischen Lebensweise von mit einem weiteren Virus, dem die fehlenden Eigenschaften zu eigen sind, kann dann die Vermehrung in Gang setzen.

Ein anderer Effekt ist Antigendrift. Dabei ändern sich immer wieder ganz bestimmte Teile der Erbsubstanz, die z. B. bestimmte antigene Eigenschaften kodieren. Dadurch wird das Immunsystem Der Begriff Immunsystem ist aus dem Lateinischen immunis (= verschont oder unberührt) abgeleitet. Es ist ein komplexes System zur Abwehr des Wirtes unterlaufen, weil beispielsweise die zuvor gebildeten Antikörper Antikörper sind im Organismus vorkommende Proteinmoleküle, von denen es viele Millionen verschiedene Typen gibt. Antikörper werden von Lymphozyten (bestimmten weißen gegen ein bestimmtes Virus auf eine neue Zelloberfläche treffen, die sie nicht mehr nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip binden können. Ein Beispiel dafür ist das Grippevirus.