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Viren-2 Viren-2
Inhalt
1. Einleitung
2. Struktur
3. Infektion
4. Virusfamilien
Virusfamilien (Baltimore-Klassen) 1.
dsDNA
ssDNA
dsRNA
(+)ssRNA
(-)ssRNA
RNA-Viren
DNA-Viren
(+)ssRNA
dsDNA
RT-Viren
Hepadnaviren
Retroviren
Rhabdoviren
Orthomyxoviren
Picornaviren
Reoviren
Parvoviren
Poxviren
Papillomviren
Adenoviren
Herpesviren
ds: doppelsträngig (double-stranded)
Ss: einzelsträngig (single-stranded)
RT: reverse Transkriptase
(+): entspricht mRNA-Sequenz
(-): komplementär mit mRNA-Sequenz
Herpesviren 2.
WÖRTERBUCH:
Hosts: mammals, birds, cold-blooded animals - Wirt: Säugern, Vögel, kaltblutige Tiere Diseases: cold sore, chicken pox, shingles - Krankheiten: Mundherpes, Windpocken, Gürtelrose Enveloped - gehüllt Icosahedral - Ikosaeder Diameter - Durchmesser
Herpesviren 3.
Herpes simplex
Virus Typ 1
(HSV-1)
Herpes simplex
Virus Typ 2
(HSV-2)
Varicella-zoster
Virus (VZV)
Human
Zytomegalovirus
(HCMV)
Epstein-Barr Virus
(EBV)
Herpes simplex Virus
- Struktur
Stachel
Tegument
Tegument
Kapsid
DNA
Hexon
Penton
Triplex
4.
Herpes simplex Virus
- Genom
5.
UL Region:
Mit mehreren viralen Genen
Adsorption und Penetration
Adsorption
Adsorption
Membranfusion
Penetration
Heparin-sulphat
Rezeptor (HCEM/TNF/NGF Familie))
VP16
Zellmembran
Virusmembran
6.
Transkription & Translation
Kodierende Sequenz
Transkriptionsaktivierung
IE Gen
IE Proteine E Proteine L Proteine
IE mRNA-s E mRNA-s L mRNA-s
Zelluläre RNA pol-II
DNA-replizierende Proteine
Vorkapsid
7.
Genomreplikation
Einladen
Replikationsgabel
Parentale DNA
Neue DNA
(Pfeil zeigt die Richtung der Synthese)
Konkatamer
Konkatamer
Schnitt/Einladen Signal
Vorkapsid
1.
2.
8.
Freisetzung
ZELLKERN
ZELLKERNMEMBRAN
ZYTOPLASMAMEMBRAN
ER Membranfusion
9.
Zusammenfassung
IE Proteine E Proteine L Proteine
IE mRNA-s E mRNA-s LmRNA-s
Zelluläre RNA pol-II
DNA-replizierende Proteine
Vorkapsid ZELLKERN
ER
Golgi
1. Adsorption
2. Penetration
3. Transkription
4. Translation
5. Genomreplikation
6. Zusammenbau
7. Freisetzung
10.
Latente Infektion
Produktive Infektion
Latente Infektion
Reaktivation
Periferiale Zellen
Fühlender Nerv
11.
Adenoviren
1994
Philip Sharp Für die Entdeckung von Splicing Reifes Virion
Adsorption
Pentone
Hexone Eindringen der DNA
ZYTOPLASMA
ZELLKERN
dsDNA
12.
Harald zur Hauser
Humanes Papillomvirus
Der Virus verursacht 50% von Gebährmutterhalskrebsfällen
Gebährmutterhals
2008
Papillomviren: dsDNA
Papillomviren
dsDNA
13.
Poxviren
Äussere Membran
Innere Membran
Kern
Kernwand
DNA
Virale Enzyme
dsDNA
14.
Pocken
Parvoviren
ssDNA
Kapsid (-)ssDNA
Gene der nicht-struktur Proteine Gene der Kapsidproteine
14.
Parvoviren
Den Infektionsmechanismus müssen Sie nicht lernen!
15.
Reoviren 1. Adsorption 2. Penetration 3. Transkription (E und L) 4. Translation (E und L) 5. Genomreplikation 6. Zusammenbau 7. Freisetzung
Respiratory (Atmungs-)
Enteric (Darm)
Orphan (Waise = nicht bekannt)
Krankheit: Gastroenteritis bei Menschen (Rotaviren)
Den Infektionsmechanismus müssen Sie nicht lernen!
16.
Picornaviren 17.
Rhinovirus
Poliovirus Poliomyelitis
Picornavirus
Eiserne Lunge
Paralyse
18.
ORF
IRES
An
Picornaviren (+)ssRNA
19.
Picornaviren
Protease
Intermolekülärer Schnitt
Myristoylgruppe
ATPase RNA pol
Poliprotein
Virale RNA
Kapsidproteingene Gene der nicht-struktur Proteine + VPg Gen
myr
myr
20.
Den Infektionsmechanismus müssen Sie nicht lernen!
Orthomyxoviren
Influensaviren
HA (Hämagglutinin)
NA (Neuraminidase)
Lipiddoppelschicht
M2 Matrixproteine
M2 Ionkanäle
21.
N Stachel (Neuraminidase)
Hülle
Matrixprotein
Nukleokapsidprotein
RNA H Stachel
(Hämagglutinin)
Influensaviren 21.
Influensaviren
Zellkern
Ribosomen
Translation Transkription
Splicing
RNA Replikation
ZELLE
VIRION
HA NA
HA NA
(-)ssRNA
22.
Influensaviren 23.
Antigendrift: hohe Mutationsrate, da die RNA-abhängige RNA-Polymerase keine Korrekturlese- und Reparaturfunktion hat
Antigenshift (Verschiebung): wird von dem Austausch der Genomsegmente verursacht, wenn zwei unterschiedliche Virenstämme die gleiche Zelle infizieren
Influensaviren
Epidemischer Stamm
Pandemischer Stamm
Antigenshift: Erscheinung von neuen Kombinationen
Antigendrift: Das Antigen ändert sich nach Mutation
Influensaviren
Lunge Lunge
Luftröhre
Nase Mund
24.
Luftröhre
Nase Mund
Rhabdoviren 25.
Rhabdoviren
Tollwutvirus
Neurone
Haut Speicheldrüse
Membran
RNA
GENOM
(-)ssRNA
26.
Retroviren
Gene gag group-specific antigen (gruppenspezifisches Antigen) pol Polymerase env envelope (Hülle)
Proteine CA capsid (Kapsid) IN Integrase MA Matrix NC Nukleokapsid PR Protease RH Ribonuclease H RT reverse Transkriptase SU Oberflächenglükoprotein TM Transmembranglükoprotein
Nicht-kodierende Sequenzen PBS primer-binding site (Primerbindungsstelle) R repetitive (wiederholende) Sequenz U3 individuelle (unique) Sequenz am 3’ Ende des Genoms U5 individuelle (unique) Sequenz am 5’ Ende des Genoms
27.
1. Adsorption 2. Penetration 3. Reverse Transkription 4. Transkription 5. Translation 6. Genomreplikation 7. Zusammenbau 8. Freisetzung
Lebenszyklus der Retroviren
Reverse Transkription Komplex
Prä-Integrationskomplex
Provirus
Zelluläre pol-II
Nachkommegenom
CHROMOSOM
ZELLKERN ZYTOPLASMA
Golgi
ER
mRNA
(+)ssRNA
28.
HIV 5 Millionen neue Infektionen/Jahr 3 Millionen Todesfälle/Jahr
29.
p2
Akzessorische Proteine Funktion Tat Transkriptionsfaktor Rev späte Genexpression Nef schützt vor dem Immunsystem Vif verhindert den Einbau der schädigenden Proteine ins Virion Vpr hilft Prä-Integration Vpu Freisetzung
HIV-1
Einfacher Retrovirus
Komplexer Retrovirus (HIV)
HIV
30.
Matrixprotein
RT Molekül RNA Genom
Virushülle
Proteinkapsid Hüllenstachel
HIV Diploides RNA Genom
31.
Adsorption und Penetration
Zielpunkte des Virus sind die CD4+ T Zellen
(co-receptor)
Chemokinrezeptor (Ko-Rezeptor)
RT Komplex
32.
HIV gp 120 Protein
CD4-Bindungsstelle
Aminosäure
Veränderliche Domäne
Oligosaccharid
Reverse Transkription und Integration
RT Komplex
Präintegrationskomplex
Mikrotubuli
RNA
DNS
ZELLKERN
Provirus Chromosom
ZYTOPLASMA
33.
Frühe Genexpression
ZELLKERN
ZYTOPLASMA
zelluläre RNA pol-II
Provirus
Myristoyl Gruppe
Myristinsäure: saturierte Fettsäure mit der Formel: CH3(CH2)12COOH
Genomlange RNA
Einmal gesplicete RNA
Mehrmals gesplicete RNA
34.
Rolle von tat und rev Tat: wirkt als Transkriptionsfaktor, aber auf die RNA! In der Abwesenheit von Tat werden die RNA-s nicht vervollständigt
Rev: Wechsel von der frühen in die Richtung der späten Genexpression
ZELLKERN
Provirus
Genomlange RNA
Einmal gesplicete RNA
Mehrmals gesplicete RNA
35.
tat rev
Nötig für Transaktivation
NLS NLS NES
TAR (transactivation response element) RRE (Rev response element)
Reich an Arg
Reich an Leu
36.
Späte Genexpression
Genomlange RNA
Einmal gesplicete RNA
Raues ER
Myristoyl- gruppe
37.
Leseraster 1 Leseraster 3
Zusammenbau und Freisetzung
Nachkommegenome
Myristoylgruppe
Plasmamembran
38.
HIV
RNA Reverse Transkriptase
Zellkern
virale RNA
virale RNA
Virusproteine
WirtsDNA
DNA (doppelsträngig)
DNA (einzelsträngig)
virale RNA
Virion
Zusammenfassung 39.
Virale DNA
T Lymphozyte
1. Adsorption 2. Penetration 3. Reverse Transkription 4. Transkription 5. Translation 6. Genomreplikation 7. Zusammenbau 8. Freisetzung
40. Zusammenfassung
Variabilität des HIV Genoms 41.
1. Antigendrift: hohe Mutationrate der RT
2. Antigenshift: Rekombination zwischen HIV-1 Populationen
Howard Temin
NOBELPREIS UND DEBATTE
1975
Für die DNA-Provirus Hypothese
Françoise Barré-Sinoussi Luc Montagnier
Für die Entdeckung von HIV
2008
Robert Gallo
42.
VERBREITUNG (HIV)
Vorkommen
Keine Angabe
43.
Hepadnaviren 50 Millionen neue HBV Infektionen/Jahr 1 Millionen Todesfälle/Jahr
HBV: Hepatitis B Virus
44.
Hepadnaviren
(-)DNA
Kappe an der RNA
Membran
Kapsid
HBV: Hepatitis B Virus
45.
BAKTERIOPHAGEN
1969
Max Delbrück Alfred Hershey Salvador Luria
Für die Entdeckung der Replikation und genetischer Struktur der Viren
Die Erforschung der Bakteriophagen hat bedeutend zum Kennenlernen der Natur des Erbmaterials beigetragen.
46.
ÜBERGANG ZWISCHEN ZELLE UND VIRUS?
RIESIGE VIREN: DIE MIMIVIREN
47.
Mimivirus
Apophysen der Virushülle
Erbmaterial vom Riesenvirus
Kapsid
Membranhüllen innerhalb des Kapsids
VIROPHAGEN
Sputnik-Virus lebt im Mimivirus und Mamavirus
Auch AAV ist ein Parasit von anderen Viren, lebt aber nicht innerhalb dem Wirtvirus!
Sputnik-virus
Der Sputnik-Virus wird innerhalb der Mimiviren zusammengebaut
48.
Viren im Ozean
70% der Genome von im Ozean lebenden Viren ist unbekannt
49.
PRIONE (KEINE VIREN!)
Endogenes PrPc
Wechselwirkung zwischen PrPc und PrPsc
Umsetzung von PrPc in PrPsc
Anhäufung von PrPsc
Herausbildung von PrPsc 1.Spontan (mit oder ohne Mutation) 2.Genetisch vererbt 3.Durch Infektion
50.