Viroid
1. Definition
Viroide sind die kleinsten, derzeit (2019) bekannten selbstreplizierenden Krankheitserreger. Sie bestehen lediglich aus einem in sich geschlossenen Ring aus einzelsträngiger RNA (ssRNA). Eine Vermehrung ist nur innerhalb einer Wirtszelle möglich. Diese Eigenschaft klassifiziert Viroide als subzelluläre Erreger.
2. Hintergrund
3. Historisches
Die Entdeckung des krankheitserregenden Charakters von Viroiden gelang den Wissenschaftlern Donald Folsom und Eugene S. Schultz im Jahr 1923. Die erste, auf Viroide zurückzuführende Erkrankung war die Spindelknollensucht bei der Kartoffelpflanze.
1971 identifizierte der Pflanzenpathologe Theodor O. Diener eine zunächst für einen Virus gehaltene Erregerform. Später stellte sich heraus, dass sie über keinerlei Proteine oder Hülle verfügte und lediglich aus einem RNA-Ring bestand. Damit handelte es sich um ein Viroid, das den Namen Potato-Spindle-Tuber-Viroid erhielt. Es war das erste Mal, dass die Biologie einen Krankheitserreger ohne Proteinanteil nachweisen konnte.
1976 gelang dem Gießener Wissenschaftler Heinz Ludwig Sänger der Nachweis des ringförmigen und einsträngigen Charakters der RNA von Viroiden.
4. Eigenschaften
Die einzelsträngige RNA, aus der Viroide bestehen, ist ringförmig geschlossen und besteht in der Regel aus einer Abfolge von rund 240 bis 400 Nukleotiden. Da Viroide sich ausschließlich innerhalb einer anderen Zelle, d.h. obligat intrazellulär, vermehren können, zählt man sie zur biologischen Gruppe der subzellulären Erreger. Weitere Vertreter dieser Lebensformen sind:
Das Besondere an der genomischen RNA der Viroide ist, dass sie im Rahmen des Vermehrungsvorganges in der Wirtszelle keinerlei Translation von mRNA betreibt. Folglich werden keine Viroid-eigene Polypeptide synthetisiert (anders als bei vielen Viren). Das Erbgut der Viroide verfügt über eine vollständig autonome Katalyse-Aktivität.
Evolutionsbiologisch sieht man diese Art des Viroid-Stoffwechsels als relativ urtümliche Form der biologischen und chemischen Evolution an.
5. Pathologie
Viroide sind bisher (2019) nicht bei Menschen oder Tieren als Krankheitserreger in Erscheinung getreten. Sie konnten lediglich in einer Vielzahl von Pflanzen – insbesondere Kulturpflanzen – nachgewiesen werden. Bekanntester Vertreter ist das Spindelknollensucht auslösende Viroid mit dem Namen Potato Spindle Tuber Viroid. Es befällt v.a.:
- Kartoffeln
- Tomaten
- Salate
Weitere Viroide sind z.B.: