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Viren | Virus

Viren sind keine in sich funktionierenden Betriebe wie die Bakterien, aber sie sind die fundamentalsten Parasiten der lebenden Organismen. Obgleich sie wie die lebenden Organismen (Bakterien, tierische Zellen) wegen ihrer außerordentlichen reproduktiven Fähigkeiten den Eindruck erwecken können, sind die Viren keine lebenden Organismen, wenn man das Wort streng auslegt. Ohne eine Wirtszelle haben die Viren keine Möglichkeit ihre lebenswichtigen Funktionen durchzuführen oder sich zu reproduzieren. Sie können keine Proteine synthetisieren, weil sie keine Ribosomen haben. Sie sind darauf angewiesen die Ribosomen ihrer Wirtszellen zu benutzen, dies ist z.B. erforderlich um die RNS in Virenproteine zu übersetzen.
Viren können keine Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) erzeugen oder speichern, aber sie müssen ihre Energie und alle weiteren metabolischen Funktionen, von einer Wirtszelle ableiten. Sie benutzen ebenfalls die grundlegenden Bauteile einer Zelle, dazu gehören:

  • Aminosäuren
  • Nukleotide
  • Lipide (Fette)

Obgleich es viel Spekulation über die genau Definition des Lebens gegeben hat und Viren als eine Art von „protolife“ gehandelt wurden, bildet ihre Unfähigkeit, ohne einen lebende Organismus überleben zu können die Grundlage dafür sie nicht als lebende Organismen zu zählen.

Es in ebenfalls im hohem Grade unwahrscheinlich, daß sie zelluläres Leben während der frühen Entwicklung vorangingen.
Einige Wissenschaftler spekulieren, daß die Viren, die als „Gaunersegmente“ des genetischen Codes begonnen haben, sich einem parasitären Bestehen angepasst haben.

Alle Viren enthalten:

  • Nukleinsäure, entweder DANN/DNS oder RNS (aber nicht beides)
  • Ein Proteinmantel, der die Nukleinsäure einhüllt. Einige Viren werden auch durch einen Umschlag der aus Fett- und Proteinmoleküle besteht umgeben.

Ein Virus der sich in seiner ansteckenden Form außerhalb der Zelle befindet, wird als ein Viruspartikel „virion“ bezeichnet. Jedes Viruspartikel enthält mindestens ein einzigartiges Protein, das durch spezifische Gene in seiner Nukleinsäure synthetisiert wird. „Viroids“ sind krankheitsverursachende Organismen, die nur Nukleinsäuren enthalten und keine strukturellen Proteine haben.
Andere Viruspartikel, die sogenannten prions, bestehen hauptsächlich aus einem Protein, das fest mit einem kleinen Nukleinsäuremolekül integriert ist.

Viren werden im Allgemeinen durch die Organismen, die sie anstecken, (tierische Zellen), in verschiedenen sog. Betrieben oder Bakterien Arten eingestuft. Da Viren klassisch gesehen nicht durch Betriebszellwände eindringen können, werden praktisch alle Betriebsviren durch Insekten oder andere Organismen übertragen, die sich in die verschiedensten Betriebe einnisten können.

Bestimmte bakterielle Viren, wie der Bakteriophage T4, haben einen durchdachteren Prozess der Infektion entwickelt. Das Virus hat ein "Endstück", das es in die Bakteriumsoberfläche mittels der proteinartigen "Stifte" einbringt. Das Endstück schließt bindet sich fest an. Der Endstückstecker dringt durch die Zellwand oder der zugrundeliegenden Membrane ein und spritzt die Virusnukleinsäure in die Zelle ein.

Viren werden weiter in die verschiedensten Familien und in Klassen unterteilt, die auf drei strukturellen Betrachtungen basieren:

  1. die Art und die Größe ihrer Nukleinsäure
  2. die Größe und die Form des Capsids und
  3. ob sie einen Lipidumschlag haben, dass das „nucleocapsid“ umgibt.

Es gibt überwiegend zwei Arten, die unter den Viren hauptsächlich vertreten sind: Die sog. Stangen und die sog. Bereichsform. Die Stangen Form liegt an der linearen Reihe der Nukleinsäure und der Proteinuntereinheiten, die das Capsid bilden.
Die Bereichform ist wirklich ein Polygon.
Die Natur der Viren wurde nicht bis in das zwanzigste Jahrhundert verstanden, aber ihre Effekte und Auswirkungen wurden über Jahrhunderte hinweg beobachtet. Der britischer Arzt Edward Jenner entdeckte sogar die Grundregel der Impfung im späten achtzehnten Jahrhundert, nachdem er beobachtete hatte, daß Leute, die gegen eine mildere Krankheit immun waren, im Allgemeinen gegen die tödlichere Pockenkrankheit immun ebenfalls waren.
Die Fortschritte im zwanzigsten Jahrhundert in der Phasenzellkultur und Mikroskopie erlaubten schließlich den Wissenschaftlern, Viren zu kennzeichnen. Um Viren kennzeichnen zu können, muss man sie zunächst identifizieren. Diese Grundvoraussetzung konnte sich dank technischer Entwicklungen stetig verbessern, sodass die Forschung einen Riesensprung nach vorne tat. Und glücklicherweise schreitet die Entwicklung weiter voran. Ein modernes Mikroskop kann man heute online oder im Fachhandel erwerben. Die Geräte können zum Teil an einen Laptop oder PC angeschlossen werden und ermöglichen dadurch, Untersuchungen direkt aufzuzeichnen. Somit finden Mikroskope große Anwendung in der Forschung. Zudem verbesserten auch die Fortschritte in der Genetik den Kennzeichnungsprozess von Viren.

Ein Viruspartikel, bekannt auch als ein Virion, ist wenig mehr als eine Gentransportvorrichtung und besteht aus den grundlegendsten Eigenschaften eines Genoms, das innerhalb eines schützenden Gehäuses: eines Proteins enthalten wird. Das Nukleinsäuregenom schwankt zwischen unterschiedlichen Viren und kann entweder eine DNA oder eine RNS sein; einzeln oder double-strangig; linear oder kreisförmig; und entweder in positiver oder negativer Richtung. Das genetische Material wird umgeben und beschützt durch einen schützenden Mantel des Proteins das so genannte Capsid.

Dieses Capsid besteht aus den Proteinen, die durch das Virengenom kodiert werden und kann entweder kugelförmig oder schraubenartig sein. Diese Proteine sind mit der Nukleinsäure verbunden und bekannt als Nukleinproteine, die kombinierte Teilhaberschaft von Nukleinproteinen und Nukleinsäureprodukten sein können. Zusätzlich zu einem Capsid und dessen Eigenschaften sind einige Viren in der Lage, die geänderte Form der Plasmamembran zu überfallen, die eine angesteckte Wirtszelle umgibt und so ein äußeres „Lipid bilayer“, das als ein Virenumschlag bekannt ist besitzen.
Diese Extramembrane wird mit den Proteinen verziert, die durch die Wirtszelle synthetisiert werden, die das Virus auf dem genetischen Niveau geändert haben. Dieses gibt dem Virion einige eindeutigen Vorteile gegenüber der klassischen Plasmamembran, einen Grad an Schutz das dadurch für das Virus zur Verfügung gestellt wird, besonders vor den schädlichen Mitteln „für das Virus“ wie Enzyme und Chemikalien wird es dadurch geschützt.
Die Proteine, die nach ihm verziert werden, schließen Glykoproteine mit ein, die als Empfängermoleküle dienen, gesunde Zellen können so erkannt werden. Ihre Freundlichkeit kann ihn den Versuch des Eindringens resultieren.
Kugelförmige Virus Capside umgeben vollständig das Virengenom und binden im Allgemeinen nicht so fest an den Nukleinsäuren wie die schraubenartigen Capsid Proteine. Diese Strukturen können in einer Größe von weniger als 20 Nanometern bis 250 Nanometer existieren und bestehen aus den Virenproteinen, die mit „icosahedral“ Symmetrie angeordnet werden, sind folglich nicht wirklich "kugelförmig." Icosahedral Architektur folgt der gleiche Grundregel, nämlich der der leistungsfähigste Weise des Bildens einer beiliegenden robusten Struktur von den mehrfachen Kopien eines einzelnen Proteins in der Praxis auch eingesetzt werden können.
Die Zahl der Proteine, die erforderlich sind, um ein kugelförmiges Virus Capsid zu bilden, wird durch die "T-Zahl" angegeben, wo normalerweise 60×t an Proteine notwendig sind. Im Fall des Hepatitis B Viruses, ist die T-Zahl=4, folglich bauen 240 Proteine zusammen ein Capsid.

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