Pilze, Protisten & Viren

Virus - Entwicklung neuer Virusstämme

Entwicklung neuer Virusstämme

Viren, die Tiere infizieren, können von einer Art zur anderen springen und eine neue, normalerweise schwere Krankheit im neuen Wirt verursachen. Zum Beispiel kann ein Virus in der Coronaviridae Familie im Jahr 2003 sprang von einem Tiere Reservoir, angenommen wird ,Hufeisenfledermäuse verursachen beim Menschen eine hoch pathogene Erkrankung, die als schweres akutes respiratorisches Syndrom bezeichnet wird (SARS ). Die Fähigkeit des SARSDas Coronavirus, um von Hufeisenfledermäusen zum Menschen zu springen, erforderte zweifellos genetische Veränderungen im Virus. Es wird vermutet, dass die Änderungen in derPalm Zibetkatze , da der vorliegende SARS - Virus in Hufeisennasen nicht in der Lage ist , die Menschen direkt zu infizieren.

Solche neu auftretenden Viren sind beim Menschen häufig hochinfektiös, da sie zuvor vom menschlichen Immunsystem nicht angetroffen wurden und der Mensch daher keine Immunität gegen sie hat. Das Coronavirus, das beispielsweise SARS verursachte, verbreitete sich schnell unter Menschen und wurde zu einer bedeutenden Krankheitsbedrohung. Das Virus wurde aufgrund von Reiseverboten und Quarantänemaßnahmen schnell unter Kontrolle gebracht . Ende 2019 wurde eine andere Art von Coronavirus genanntSARS-CoV-2 trat in China auf und verbreitete sich schnell weltweit, was zu einer Pandemie führte . SARS-CoV-2 verursachte eine Krankheit, die als Coronavirus-Krankheit 2019 bekannt ist (COVID-19 ), das SARS sehr ähnlich war, jedoch eine signifikant höhere Mortalität verursachte, insbesondere bei Personen über 65 Jahren.

Influenza- A-Viren, die Menschen infizieren, können eine dramatische antigene Veränderung erfahrenAntigenverschiebung , die Viren erzeugt, die verursachenPandemien . Diese dramatische Veränderung tritt auf, weilInfluenza-A- Viren haben ein großes Tierreservoir, wilde Wasservögel. Das RNA-Genom von Influenza-A-Viren besteht aus acht Segmenten. Wenn ein Zwischenwirt, wahrscheinlich das Schwein, gleichzeitig mit einem menschlichen und einem aviären Influenza-A-Virus infiziert ist, können die Genom- RNA- Segmente neu sortiert werden, was ein neues Virus ergibt, das ein Oberflächenprotein aufweist , das sich immunologisch von dem von Influenza-A-Viren unterscheidet in der menschlichen Bevölkerung zirkulieren. Da die menschliche Bevölkerung kaum oder gar keinen immunologischen Schutz gegen das neue Virus hat, kommt es zu einer Pandemie. Dies ist das wahrscheinlichste Ereignis bei der Grippepandemie von 1957 , der Grippepandemie von 1968 und der Influenzapandemie (H1N1) von 2009.

Pandemische Influenza-A-Viren können offenbar auch durch einen anderen Mechanismus entstehen. Es wurde postuliert, dass die Belastung, die dieDie Influenza-Epidemie von 1918–19 leitete alle acht RNA-Segmente von einem Vogelvirus ab und dieses Virus unterzog sich dann mehreren Mutationen bei der Anpassung an Säugetierzellen. DasVogelgrippeviren , die sich seit den 1990er Jahren von Asien nach Europa und Afrika verbreitet haben , scheinen diesen Weg zur Pandemie einzuschlagen. Diese Viren, die aus direkt übertragen wurden Hühner auf den Menschen , enthalten nur avian Gene und sind hoch pathogen bei Menschen, was zu einer Mortalitätsrate von mehr als 50 Prozent. Vogelgrippeviren haben noch nicht die Fähigkeit erworben, effizient von Mensch zu Mensch zu übertragen, und es ist nicht bekannt, welche genetischen Veränderungen stattfinden müssen, damit sie dies tun können.

Einstufung

Taxonomische Merkmale unterscheiden

Viren werden anhand ihres Nukleinsäuregehalts , ihrer Größe, der Form ihres Proteinkapsids und des Vorhandenseins einer umgebenden Lipoproteinhülle klassifiziert .

Die primäre taxonomische Unterteilung erfolgt basierend auf dem Nukleinsäuregehalt in zwei Klassen: DNA- Viren oder RNA- Viren. Die DNA-Viren werden in solche unterteilt, die entweder doppelsträngige oder einzelsträngige DNA enthalten. Die RNA-Viren werden auch in solche unterteilt, die doppelsträngige oder einzelsträngige RNA enthalten. Eine weitere Unterteilung der RNA-Viren basiert darauf, ob das RNA-Genom segmentiert ist. Wenn die Viren einzelsträngige RNA als ihre enthaltengenetische Information , sie werden in Positivstrang-Viren unterteilt, wenn dieRNA ist von Botensinn (direkt in Proteine ​​übersetzbar) oder Negativstrangviren, wenn die RNA von einer Polymerase in mRNA transkribiert werden muss .

Alle Viren, die in eine dieser Nukleinsäureklassifikationen fallen, werden weiter unterteilt, basierend darauf, ob das Nukleokapsid (Proteinhülle und eingeschlossene Nukleinsäure) eine stabförmige oder eine polygonale (normalerweise ikosaedrische) Form annimmt. Die ikosaedrischen Viren werden auf der Grundlage der Anzahl der Kapsomere, aus denen die Kapside bestehen, weiter in Familien unterteilt. Schließlich fallen alle Viren in zwei Klassen, je nachdem, ob das Nukleokapsid von einer Lipoproteinhülle umgeben ist.

Einige Virologen halten an einer Aufteilung von Viren in solche fest, die Bakterien , Pflanzen oder Tiere infizieren . Diese Klassifikationen haben eine gewisse Gültigkeit, insbesondere für die einzigartigen bakteriellen Viren mit Schwänzen, aber ansonsten gibt es so viele Überschneidungen, dass eine auf Wirten basierende Taxonomie nicht praktikabel erscheint. Eine Klassifizierung anhand von durch Viren verursachten Krankheiten ist ebenfalls nicht haltbar, da eng verwandte Viren häufig nicht dieselbe Krankheit verursachen. Letztendlich ist es wahrscheinlich, dass die Klassifizierung von Viren eher auf ihren Nukleotidsequenzen und ihrer Replikationsart als auf strukturellen Komponenten basiert, wie dies jetzt der Fall ist.

The basic taxonomic group is called a family, designated by the suffix -viridae. The major taxonomic disagreement among virologists is whether to segregate viruses within a family into a specific genus and further subdivide them into species names. In the first decade of the 21st century, there occurred a shift toward the use of binomial nomenclature, dividing viruses into italicized genera and species. This move was prompted in large part by the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV), a member group of the International Union of Microbiological Societies. The ICTV oversees the ongoing process of devising and maintaining a universal classification scheme for viruses. In the virus classification hierarchy, the ICTV recognizes orders, families, subfamilies, genera, and species. The placement of viruses in these groups is based on information provided by study groups composed of experts on specific types of viruses.

Im ICTV-System wird allgemein erkannt, dass jede Virusart eine Gruppe von Isolaten oder Viren mit unterschiedlichen Nukleinsäuresequenzen darstellt. Daher kann eine einzelne Virusart manchmal mehr als ein Isolat enthalten. Obwohl die Isolate einer Art einzigartige genetische Sequenzen besitzen, stammen sie alle von derselben replizierenden Linie ab und teilen daher bestimmte genetische Merkmale. Darüber hinaus teilen Isolate einer Art gemeinsam die Fähigkeit, in einer bestimmten ökologischen Nische zu gedeihen . Da Wissenschaftler neue Isolate und Arten identifizieren, wird erwartet, dass die Klassifizierung von Viren immer komplexer wird. Das folgende Schema zeigt Beispiele für gut charakterisierte DNA- und RNA-Viren, wie sie auf der Basis des ICTV-Systems klassifiziert werden.