Viraler Vermehrungszyklus

1 Definition

Unter dem viralen Vermehrungszyklus versteht man die Art und Weise, wie sich Viren im Wirtsorganismus vermehren.

2 Arten viraler Vermehrungszyklen

Bei Eukaryonten unterscheidet man drei verschiedene Arten viraler Vermehrungszyklen.

2.1 Lytischer Vermehrungszyklus

Dieser Zyklus hat stets den Tod des Wirtsorganismus zur Folge.

Man unterscheidet 5 Phasen:

2.1.1 Adsorption

Zunächst kommt es durch intermolekulare Wechselwirkungen oder Rezeptorinteraktionen zur Kontaktaufnahme zwischen dem Wirtsorganismus und dem Virus, der Adsorption.

2.1.2 Penetration

Es folgt die Penetration mit der Aufnahme des Virus in die Zelle durch Pinozytose, Transfer des Virus über die Zellmembran bzw. Fusion der Virushülle mit der Membran.

2.1.3 Uncoating

In der Phase des Uncoating kommt es zum Abbau des Capsids, so dass die genetische Information des Virus frei wird. Diese Phase wird auch als Eklipse bezeichnet.

2.1.4 Reifung

Diese Phase ist durch die Synthese der viralen Proteine und Nukleinsäuren gekennzeichnet. Dabei wird der Proteinbiosyntheseapparat des Wirtsorganismus genutzt. Die Vermehrung der Virus-Nukleinsäuren kann zu Mutationen von Viren führen, wenn die genetische Information nicht korrekt zusammengesetzt wird.

2.1.5 Freisetzung

Sobald eine bestimmte Anzahl von Viren in einer Zelle vorhanden ist, kommt es zur Zerstörung der Zellmembran und Freisetzung der Viren.

2.2 Temperenter Vermehrungszyklus

Diese Art von Vermehrungszyklus gibt es nur bei Bakteriophagen; bei Eukaryonten spricht man von der latenten viralen Infektion. Nach erfolgter Adsorption, Penetration und Uncoating wird die genetische Information des Virus in die Wirtszelle integriert. Bei RNA-Viren muss die RNA zuvor mittels reverser Transkriptase in DNA umgeschrieben werden. Bei Zellteilungen wird die eingebaute genetische Information des Virus weitergegeben. Dieser Zyklus führt nicht immer zum Tod der Wirtszelle, kann aber zur Entartung einer Zelle beitragen, wenn durch die viralen Gene an der Wachstumsregulation beteiligten Proteine modifiziert oder ausgeschaltet werden. Man spricht dann auch von viralen Onkogenen.

2.3 Budding

Man spricht von Budding, wenn sich nur wenige Viren in einer Zelle befinden und sich diese schließlich von der Zellmembran abschnüren. Kennzeichen der abgeschnürten Viren ist daher stets eine aus Teilen der Zellmembran und Proteinen des Virus bestehende Hülle. Häufige Abschnürungen können zu einer starken Zellschädigung und schließlich zur Lyse führen.

Der Unterschied der Vermehrung von Viren in Prokaryonten liegt darin, dass das Capsid während der Injektion der genetischen Information in den Wirtsorganismus häufig nicht mit in die Zelle gelangt.