Was sind Retroviren?

Heute werden wir uns Viren ansehen, die RNA in ihrer Struktur haben, nämlich Retroviren. Wenn wir uns mit dem Thema Immunologie befassen, stoßen wir auf Schöpfungen wie Viren. Viren selbst sind kleine Mikroben, die menschliche Zellen infizieren. Sobald sie infiziert sind, nutzen sie diese Zellen als Replikationsstelle. Darüber hinaus verfügen Viren über viele Unterscheidungsmerkmale, anhand derer wir sie kleineren Gruppen zuordnen können. Eine Unterteilung der Viren basiert auf der Art des genetischen Materials, das im Virus vorkommt.

Was sind Retroviren?

Retroviren sind eine Gattung von Viren, die zur Familie der Retroviridae gehören. Sie verwenden RNA als ihr genetisches Material. Darüber hinaus leitet sich ihr Name von einem speziellen Enzym ab, das für ihren Lebenszyklus unerlässlich ist – der Reverse Transkriptase. Die wichtigsten Schritte im Leben von Retroviren, die sie von anderen Viren unterscheiden, sind die reverse Transkription und die Genomintegration.

Retroviren, die beim Menschen Krankheiten verursachen:

• HIV-Virus – das Virus, das die AIDS-Krankheit verursacht
• T-lymphotropes Virus Typ 1 und Typ 2 – ein sexuell übertragbares Virus, das bei Erwachsenen T-Zell-Leukämie verursacht

Struktur des Retrovirus:

Ein Retrovirus unterscheidet sich auch in seiner Struktur von anderen Virentypen. Retroviren bestehen aus zwei konzentrischen äußeren Kreisen einer Lipiddoppelschicht, die im Inneren einen Komplex aus Hüllproteinen enthält. Die Kapsidproteine haben eine sechseckige Form und die Kopien des RNA-Genoms liegen in Form von schleifengebundenen Nukloproteinen vor.

Die Virushülle besteht hauptsächlich aus Lipiden und Glykoproteinen, die von viralen Genen kodiert werden. Die Hülle erfüllt hauptsächlich eine Schutzfunktion gegenüber der extrazellulären Umgebung. Darüber hinaus hilft es dem Retrovirus, mit der Wirtszellmembran zu verschmelzen.

Im Inneren des Retrovirus befindet sich genetisches Material in Form von RNA. Es besteht aus einem RNA-Dimer mit einer 5′-Kappe und einem Poly-A-Schwanz von 3′ Länge. Am Ende sind nicht-kodierende Gene enthalten, die bei der Replikation helfen.

Der Replikationszyklus eines Retrovirus:

Am häufigsten wird dieser Zyklus durch die Replikation des HIV-Virus veranschaulicht. Im Folgenden werden wir diesen Prozess in Phasen unterteilen:

1. Spezifische Glykoproteine sind auf der Oberfläche der Virushülle vorhanden. Diese Strukturen ermöglichen die Bindung an spezifische Rezeptoren, die auf der Oberfläche bestimmter Leukozyten vorhanden sind
2. Es kommt zur Fusion des Virus und der Wirtszellmembran. Die Kapsidproteine werden entfernt und das virale Protein und die RNA werden freigesetzt
3. Reverse Transkriptase katalysiert die Reaktion zur Synthese eines DNA-Strangs, der zur viralen RNA komplementär ist
4. Reverse Transkriptase katalysiert die Reaktion zur Synthese des zweiten DNA-Strangs, der zum ersten komplementär ist
5. Die resultierende doppelsträngige DNA wird als Provirus in die DNA der Zelle eingebaut. Es findet eine DNA-Integration statt
6. Die Provirus-Gene werden in RNA-Moleküle transkribiert, die als Genom in der nächsten Generation von Viren fungieren und als mRNAs für die Translation viraler Proteine dienen werden
7. Unter den Virusproteinen können wir Kapsidproteine, Reverse Transkriptase (ein im Zytosol gebildetes Enzym) und Hüllglykoproteine (im ER gebildet) unterscheiden
8. Die Vesikel transportieren die Glykoproteine zur Zellmembran
9. Die Kapside werden dann um das virale Genom und die Reverse-Transkriptase-Moleküle herum angeordnet
10. Ganz am Ende des Zyklus lösen sich die neuen Virionen von der Wirtszelle

Quellen:

1. Standford.edu
2. Gentaur
3. Genome
4. Department of Health