Language
Country/Area
No result found
Virale Intelligenz: Wie nutzen positivsträngige RNA-Viren die Maschinerie des Wirts, um sich zu replizieren?
Positivstrang-RNA-Viren (+ssRNA-Viren) sind ein spezieller Virentyp, deren Genom aus positivsträngiger einzelsträngiger RNA besteht, die von den Ribosomen der Wirtszelle leicht in virale Proteine übersetzt werden kann. Zu diesem Virentyp gehören verschiedene menschliche Krankheitserreger, etwa das Hepatitis C-Virus, das West-Nil-Virus, das Dengue-Virus und verschiedene Coronaviren wie MERS, SARS und SARS-CoV-2. Je tiefer die Wissenschaftler in die Replikation dieser Viren eindringen, desto mehr decken sie auf, wie sie die interne Maschinerie der Wirtszellen ausnutzen, um sich zu replizieren und der Immunreaktion des Wirts zu entgehen.
Das Genom von Positivstrang-RNA-Viren enthält üblicherweise 3 bis 10 Gene, darunter mindestens eine RNA-abhängige RNA-Polymerase.
Der Replikationsprozess von Positivstrang-RNA-Viren
Nach der Infektion kann das Genom von Positivstrang-RNA-Viren direkt in Boten-RNA übersetzt werden, und die ersten produzierten Proteine sind für die Genomreplikation verantwortlich. Diese Proteine sind in der Lage, das Positivstrang-Virusgenom in die gebildeten Viruszellen zu rekrutieren. Replikationskomplex. Diese Komplexe bestehen aus Proteinen sowohl des Virus als auch der Wirtszelle und sind oft mit den Membranen verschiedener Organellen verbunden, insbesondere dem rauen endoplasmatischen Retikulum, den Mitochondrien, dem endoplasmatischen Retikulum und den hohen Basalkörpern.
Positivstrang-RNA-Viren replizieren sich über doppelsträngige RNA-Zwischenprodukte und können diese Membraneinstülpungen nutzen, um zelluläre Immunreaktionen auf doppelsträngige RNA zu vermeiden. Gleichzeitig wird während des Replikationsprozesses häufig subgenomische RNA produziert, die das virale Genom konstruiert. In vielen Fällen kann der Translationsapparat der Wirtszelle vollständig auf die Produktion viraler Proteine umgeleitet werden, da die Elemente der internen Ribosomeneintrittsstelle (IRES) des viralen Genoms eine hohe Affinität zu Ribosomen aufweisen.
Diese Viren nutzen nicht nur den Translationsapparat des Wirts aus, sondern verwenden manchmal auch ihre eigenen einzigartigen Proteasen, um Komponenten zu zerstören, die für die zelluläre mRNA-Translation erforderlich sind.
Genetische Rekombination des Virus
In derselben Wirtszelle können Positivstrang-RNA-Viren eine genetische Rekombination durchlaufen, wenn mindestens zwei unterschiedliche Virusgenome vorhanden sind. Diese Fähigkeit ist bei Viren, die Menschen infizieren, recht häufig. Studien haben gezeigt, dass die RNA-Rekombination eine wichtige Rolle bei der Genomstruktur und Evolution von Viren spielt, insbesondere bei Familien wie Picornaviridae und Retroviridae.
Insbesondere bei Coronaviren kann die genetische Rekombination eine Anpassung des Virus an die Umgebung seines Wirts ermöglichen und so neue Infektionskrankheiten verursachen. Es ist erwähnenswert, dass dieser Prozess der genetischen Rekombination manchmal ein Anpassungsmechanismus ist, der auftritt, wenn das Virus versucht, Schäden in seinem Genom zu reparieren. Bei Pflanzen zeigen auch Viren wie Enteroviren und Vesikuläre Viren eine starke RNA-Rekombination.
Klassifizierung von Positivstrang-RNA-Viren
Unter den weltweiten RNA-Viren werden Positivstrang-RNA-Viren in drei Hauptstämme unterteilt: Kitrinoviricota, Lenarviricota und Pisuviricota, die alle zum Reich Orthornavirae gehören und in Gruppe IV des Baltimore-Klassifikationssystems eingeordnet werden.
Kitrinoviricota
Der Stamm Kitrinoviricota umfasst hauptsächlich die sogenannte „Alphavirus-Supergruppe“ und die „Flavivirus-Supergruppe“. Zu diesem Stamm zählen verschiedene Pflanzenviren und Arthropodenviren, und zu seinen vier Klassen zählen viele Viren, die mit Pflanzen und Tieren in Zusammenhang stehen.
Lenarviricota
Der Stamm Lenarviricota wird mit Viren in Verbindung gebracht, die Bakterien und Eukaryoten infizieren, und die Phylogenese und Evolution dieses Stammes weisen einzigartige Ähnlichkeiten mit anderen RNA-Viren auf.
Pisuviricota
Der Stamm Pisuviricota, informell „Enterovirus-Supergruppe“ genannt, umfasst die meisten eukaryotischen Viren, die Tiere und Pflanzen infizieren, und umfasst eine große Anzahl von Virenklassen.
Positivstrang-RNA-Viren haben aufgrund ihrer komplexen Interaktionen und Selbstreplikationsmechanismen in Organismen große Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf sich gezogen. Wenn diese Viren die physiologischen Mechanismen des Wirts ausnutzen, um neue Krankheiten zu verursachen, wie werden künftige Forschungen unser Verständnis dieser Viren und unsere Bekämpfungsstrategien verändern?
