Ein Virus ist ein infektiöses Partikel, das Merkmale des Lebens und des Nichtlebens aufweist. Viren unterscheiden sich von Pflanzen, Tieren und Bakterien in ihrer Struktur und Funktion. Viren sind keine Zellen und können sich nicht selbst replizieren. Viren müssen für die Energieerzeugung, -reproduktion und das Überleben auf einen Wirt angewiesen sein. Obwohl Viren normalerweise nur einen Durchmesser von 20 bis 400 Nanometern haben, sind sie die Ursache vieler menschlicher Krankheiten, einschließlich Influenza, Windpocken und Erkältung.
1. Einige Viren verursachen Krebs.
Bestimmte Krebsarten wurden mit Krebsviren in Verbindung gebracht. Burkitt-Lymphom, Gebärmutterhalskrebs, Leberkrebs, T-Zell-Leukämie und Kaposi-Sarkom sind Beispiele für Krebserkrankungen, die mit verschiedenen Arten von Virusinfektionen in Verbindung gebracht wurden. Die meisten Virusinfektionen verursachen jedoch keinen Krebs.
2. Einige Viren sind nicht umhüllt
Alle Viren haben eine Proteinbeschichtung oder ein Kapsid, aber einige Viren, wie das Grippevirus, haben eine zusätzliche Membran, die als Hülle bezeichnet wird. Viren ohne diese zusätzliche Membran werden als nackte Viren bezeichnet. Das Vorhandensein oder Fehlen einer Hülle ist ein wichtiger bestimmender Faktor dafür, wie ein Virus mit der Membran des Wirts interagiert, wie es in einen Wirt eintritt und wie es den Wirt nach der Reifung verlässt. Umhüllte Viren können durch Fusion mit der Wirtsmembran in den Wirt eindringen, um ihr genetisches Material in das Zytoplasma freizusetzen, während nackte Viren durch Endozytose durch die Wirtszelle in eine Zelle eindringen müssen. Umhüllte Viren treten durch Knospung oder Exozytose durch den Wirt aus, aber nackte Viren müssen die Wirtszelle lysieren (aufbrechen), um zu entkommen.
3. Es gibt 2 Klassen von Viren
Viren können einzelsträngige oder doppelsträngige DNA als Grundlage für ihr genetisches Material enthalten, und einige Viren enthalten sogar einzelsträngige oder doppelsträngige RNA. Darüber hinaus haben einige andere Viren ihre genetische Information als gerade Stränge organisiert, während andere Viren kreisförmige Moleküle haben. Die Art des in einem Virus enthaltenen genetischen Materials bestimmt nicht nur, welche Zelltypen geeignete Wirte sind, sondern auch, wie das Virus repliziert wird.
4. Ein Virus kann jahrelang in einer Wirtszelle ruhen
Viren durchlaufen einen Lebenszyklus mit mehreren Phasen. Das Virus bindet zunächst über spezifische Proteine auf der Zelloberfläche an den Wirt. Sobald das Virus gebunden ist, gelangt es durch Endozytose oder Fusion in die Zelle. Die Mechanismen des Wirts werden verwendet, um die DNA oder RNA des Virus und der essentiellen Proteine zu replizieren. Nachdem diese neuen Viren reif sind, wird der Wirt lysiert, damit die neuen Viren den Zyklus wiederholen können.
Eine zusätzliche Phase vor der Replikation, die als lysogene oder ruhende Phase bekannt ist, tritt nur bei einer Reihe von Viren auf. Während dieser Phase kann das Virus längere Zeit im Wirt verbleiben, ohne dass offensichtliche Veränderungen in der Wirtszelle auftreten. Einmal aktiviert, können diese Viren jedoch sofort in die lytische Phase eintreten. In dieser Phase können Replikation, Reifung und Freisetzung auftreten. HIV kann beispielsweise 10 Jahre lang ruhen.
5. Viren infizieren Pflanzen-, Tier- und Bakterienzellen
Viren können bakterielle und eukaryotische Zellen infizieren. Die am häufigsten bekannten eukaryotischen Viren sind Tierviren, aber Viren können auch Pflanzen infizieren. Diese Pflanzenviren benötigen normalerweise die Unterstützung von Insekten oder Bakterien, um in die Zellwand einer Pflanze einzudringen. Sobald die Pflanze infiziert ist, kann das Virus mehrere Krankheiten verursachen. Diese Krankheiten töten die Pflanze normalerweise nicht ab, verursachen jedoch eine Verformung des Wachstums und der Entwicklung der Pflanze.
Ein Virus, das Bakterien infiziert, ist als Phage bekannt. Phagen folgen demselben Lebenszyklus wie eukaryotische Viren und können bei Bakterien Krankheiten verursachen und diese durch Lyse zerstören. Tatsächlich replizieren sich diese Viren so effizient, dass ganze Bakterienkolonien schnell zerstört werden können. Phagen wurden zur Diagnose und Behandlung von Infektionen durch Bakterien wie E. coli und Salmonella-Bakterien verwendet.
6. Einige Viren verwenden menschliche Proteine, um Zellen zu infizieren
HIV und Ebola sind Beispiele für Viren, die menschliche Proteine verwenden, um Zellen zu infizieren. Das virale Kapsid enthält sowohl virale Proteine als auch Proteine aus den Zellmembranen menschlicher Zellen. Die menschlichen Proteine helfen, das Virus vom Immunsystem zu „verschleiern“.
7. Retrovirus wird beim Klonen und bei der Gentherapie eingesetzt
Ein Retrovirus ist eine Art von Virus, das RNA enthält und sein Genom unter Verwendung eines Enzyms repliziert, das als reverse Transkriptase bekannt ist. Dieses Enzym wandelt die virale RNA in DNA um, die in die Wirts-DNA integriert werden kann. Der Wirt verwendet dann seine eigenen Enzyme, um die virale DNA in virale RNA zu übersetzen, die für die virale Replikation verwendet wird. Retroviren haben die einzigartige Fähigkeit, Gene in menschliche Chromosomen einzufügen. Diese speziellen Viren wurden als wichtige Werkzeuge für wissenschaftliche Entdeckungen verwendet. Wissenschaftler haben viele Techniken mit Retroviren strukturiert, einschließlich Klonen, Sequenzieren und einiger gentherapeutischer Ansätze.
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