Pandemien und Epidemien Quiz
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Questions and Answers

Was wird von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ausgerufen?

  • Epidemie
  • Infektionskrankheit
  • Virusausbruch
  • Pandemie (correct)

    • Was unterscheidet eine Pandemie von einer Epidemie?

  • Pandemie hat immer hohe Todeszahlen.
  • Pandemie ist weltweit, Epidemie örtlich beschränkt. (correct)
  • Pandemie betrifft nur eine Stadt.
  • Pandemie betrifft ausschließlich Tiere.

    • Welche der folgenden Erkrankungen gilt als Pandemie?

  • Lokale Cholera-Ausbrüche
  • Beulen-Pest nur in Asien
  • HIV/AIDS seit 1980 (correct)
  • Grippeepidemie in einer Stadt

    • Welche Aussage ist korrekt in Bezug auf neue Pathogene?

    <p>Sie können von anderen Spezies auf den Menschen überspringen. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Pandemien führte zu den meisten Todesfällen?

    <p>Spanische Grippe (1918-20) (C)</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Eigenschaften der monocistronischen mRNAs des Tabakmosaikvirus (TMV)?

    <p>Sie werden vom RNA(-)Strang transkribiert. (B)</p> Signup and view all the answers

    Wie erfolgt die Übertragung des TMV von Zelle zu Zelle?

    <p>Via Cytoplasmastränge (Plasmadesmata). (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Tierische RNA-Viren ist korrekt?

    <p>Sie dringen meist als ganzes Virion in die Zelle ein. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert bei virulenter Infektion durch tierische Viren?

    <p>Die Wirtszelle wird zerstört. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was kennzeichnet eine persistente Vireninfektion?

    <p>Die Wirtszelle produziert weiterhin Virus ohne Lyse. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Maßnahmen sind als eindämmende Maßnahmen gegen Coronaviren bekannt?

    <p>Impfung (A), Händewaschen (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Protein ist für die Rezeptor-Bindung und Fusion mit Zellen verantwortlich?

    <p>Spike-Protein (S) (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Struktur von Coronaviren am besten?

    <p>Es hat ein sehr großes Genom und Lipid-Membran. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird das Genom von Coronaviren beschrieben?

    <p>Es ist ein (+)-Strang RNA Virus. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft macht Coronaviren stabiler als Influenza-Viren?

    <p>Vorhandensein einer Lipid-Membran. (A)</p> Signup and view all the answers

    Wo findet die Replikation von Coronaviren statt?

    <p>Im Cytoplasma. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über virale Enzyme in Coronaviren ist korrekt?

    <p>Es sind keine viralen Enzyme im Virion vorhanden. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Protein überzieht das RNA-Genom in Coronaviren?

    <p>Nukleokapsid-Protein (N) (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Übertragungswege sind bekannt für tierische Viren?

    <p>Durch Luft (A), Durch Geschlechtsverkehr (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Viren gehört zu den RNA(+)-Viren?

    <p>Rhinoviren (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Erkrankung wird durch Coronaviren verursacht?

    <p>COVID-19 (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft ist für Coronaviren typisch?

    <p>Größe von 60-160 nm (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Coronaviren verursachte die SARS-Pandemie?

    <p>SARS-CoV (A)</p> Signup and view all the answers

    Für welche Altersgruppe ist in der Regel eine leichtere Erkrankung durch Coronaviren zu erwarten?

    <p>Kleinkinder (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein wesentliches Merkmal von retroviralen Erregern?

    <p>Sie besitzen ein ssRNA-Genom (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein definiertes Reservoir für menschliche Coronaviren?

    <p>Säugetiere (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Übertragungsweg für MERS-CoV?

    <p>Immer wieder von Tier auf Mensch (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über SARS-CoV-2 ist korrekt?

    <p>Fledermäuse sind wahrscheinlich ein Zwischenwirt. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wo findet die DNA-Replikation und Transkription in Eukaryoten statt?

    <p>Im Zellkern (A)</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Funktion des 5' Caps bei mRNA?

    <p>Es erhöht die Stabilität der mRNA. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welches Virus gehört zur Baltimore Gruppe IV?

    <p>Tabakmosaikvirus (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein häufiges Übertragungsmedium für RNA-Viren bei Pflanzen?

    <p>Insekten (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Pflanzenfamilien infiziert das Tabakmosaikvirus?

    <p>9 (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten die Struktur des TMV?

    <p>Stäbchenförmiges Virion (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaften hat das RNA des Tabakmosaikvirus?

    <p>Es ist einzelsträngig und dient als templategen für die Replikation. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was wird in der Zelle durch das RNA(-) Genom vom TMV transkribiert?

    <p>Monocistronische mRNAs (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion hat die RNA-abhängige RNA-Polymerase im Leben des TMV?

    <p>Sie synthetisiert das RNA(-) Genom. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Funktion des Hüllproteins im TMV?

    <p>Es schützt das Genom und unterstützt die Stabilität. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Viren ist am häufigsten bei Bakteriophagen zu finden?

    <p>dsDNA (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten den Lebenszyklus virulenter bakterieller Viren?

    <p>Lytisch (B)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Genome findet sich NICHT unter bakteriellen Viren?

    <p>RNA-DNA (D)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Einfluss haben Bakteriophagen auf die bakterielle Evolution?

    <p>Durch horizontalen Gentransfer (B)</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Viren gibt es schätzungsweise auf der Erde?

    <p>10^31 (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Funktion von Temperent Viren?

    <p>Latente Infektion (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielen bakterielle Viren in der Forschung?

    <p>Die Verwendung in der Biotechnologie (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Bakteriophagen gibt es in Bezug auf Bakterien im Meerwasser?

    <p>10x so viele wie Bakterien (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Bakteriophagen

    Viren, die Bakterien befallen. Sie haben einen großen Einfluss auf die Entwicklung von Bakterien und können sogar zur Abtötung von Bakterien führen.

    Virusgenome

    Viren können verschiedene Genome haben, z.B. dsDNA, ssDNA, ssRNA oder dsRNA. Die häufigste Form bei Bakteriophagen ist dsDNA.

    Lebenszyklen von Bakteriophagen

    Bakteriophagen haben drei mögliche Lebenszyklen. Sie können virulent sein (Bakterien sofort töten), temperent sein (in das Bakterien-Genom integriert werden) oder lysogen sein (in das Bakterien-Genom integriert und dann in den virulenten Zyklus wechseln).

    Viren und Bakterien-Evolution

    Viren haben einen erheblichen Einfluss auf die Evolution von Bakterien, da sie sie töten oder ihnen neue Gene übertragen können.

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    Virale Vielfalt

    Die Vielfalt der Viren ist enorm, wobei Bakteriophagen im Meer besonders häufig sind. Schätzungen zufolge gibt es 10 Mal mehr Bakteriophagen als Bakterien.

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    Viren in allen Lebensbereichen

    Viren sind in allen Lebensbereichen zu finden: in Archaeen, Bakterien und Eukaryoten. Sie befallen alle Arten von Zellen und beeinflussen deren Entwicklung.

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    Virusreplikation

    Viren replizieren sich innerhalb von Zellen und nutzen die Maschinerie der Zelle für ihre eigene Vermehrung. Verschiedene Viren haben unterschiedliche Replikationsstrategien.

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    Virusstruktur und Vielfalt

    Viren sind sehr komplex und haben viele verschiedene Formen. Sie können unterschiedliche Genstrukturen, Replikationsmechanismen und Lebenszyklen haben.

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    Prokaryotische Transkription und Translation

    Bei Prokaryoten findet die Transkription und Translation gleichzeitig statt, da keine Zellkernmembran vorhanden ist.

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    Eukaryotische Transkription und Translation

    Bei Eukaryoten findet die DNA-Replikation und Transkription im Zellkern statt, die Translation im Cytoplasma.

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    5' Cap an mRNAs

    Die 5' Cap (Guanin-Kappe) an mRNAs dient der Stabilisierung der mRNA, dem Transport aus dem Kern ins Cytoplasma und der Rekrutierung von Ribosomen zur Initiierung der Translation.

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    Virenbefall von Pflanzen

    Pflanzen haben dicke Zellwände, die als Barriere für Viren wirken. Insekten, wie Blattläuse, können diese Zellwände durchdringen und Viren übertragen.

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    RNA-Viren von Pflanzen

    Die meisten RNA-Viren von Pflanzen sind (+)-Strang RNA Viren. Das bedeutet, dass ihre RNA direkt als mRNA dienen kann.

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    Tabakmosaikvirus (TMV)

    Das Tabakmosaikvirus (TMV) ist ein (+)-Strang RNA Virus, das verschiedene Pflanzenfamilien infiziert, darunter Tabak, Tomaten und Gurken. Es ist besonders stabil und wird über die Hände übertragen.

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    Aufbau des TMV-Genoms

    Das TMV-Genom besteht aus einer (+) RNA und einem Capsid aus Hüllproteinen. Die RNA enthält einen Genom-Bereich, der Funktionen wie die Replikation und die Herstellung von Hüllproteinen steuert.

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    Polycistronisches Genom von TMV

    TMV besitzt ein polycistronisches Genom, das für die Produktion von Hüllproteinen, Bewegungsproteinen und einer RNA-abhängigen RNA-Polymerase verantwortlich ist.

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    Warum kann TMV nicht alle seine Proteine vom Genom translatieren?

    Das TMV-Genom ist eine monocistronische mRNA, d.h. es enthält nur einen einzigen codierenden Bereich. Alle Proteine, die das Virus benötigt, müssen von diesem einzigen Bereich transkribiert werden. Dieses Virus kann aber nicht alle seine proteinkodiereenden Gene simultan von dieser mRNA translatieren.

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    Wie verbreitet sich TMV zwischen Zellen?

    Das TMV-Genom kann durch eine spezielle Art von Protein, das Bewegungsprotein (MP), zwischen Zellen transportiert werden. Der MP bindet an die virale RNA und ermöglicht so, das Genom durch die engen Zellverbindungen (Plasmadesmata) zu transportieren.

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    Wie infizieren tierische Viren Zellen?

    Viren sind von der Wirtszelle abhängig, um sich zu vermehren. Tierische Viren brauchen nicht durch eine Zellwand zu gelangen, da sie direkt in die Zelle eindringen können. Der Vorgang kann je nach Virustyp unterschiedlich sein.

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    Welche Arten von Infektionen können tierische Viren verursachen?

    Virulente Viren zerstören die Wirtszelle während der Replikation. Persistente Viren hingegen verlassen die Zelle durch Knospung, ohne sie zu töten. Latente Viren können in der Zelle inaktiv bleiben und erst später, durch einen bestimmten Auslöser, die Zelle zerstören.

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    Was sind RNA-Viren?

    RNA-Viren enthalten ein RNA-Genom. Einige RNA-Viren, wie z.B. Coronaviren, sind RNA-positiv, was bedeutet, dass ihre RNA direkt als mRNA dienen kann. Andere RNA-Viren, wie z.B. Rhabdoviren, sind RNA-negativ, was bedeutet, dass sie zuerst eine Zwischenstufe der mRNA benötigen, bevor sie translatiert werden können.

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    Übertragungsweg

    Die Art und Weise, wie sich ein Virus von einem Lebewesen zum anderen ausbreitet.

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    Atemwegsinfektionen

    Virale Atemwegsinfektionen wie Masern oder Röteln. Übertragener durch infektiöse Tröpfchen.

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    RNA-Viren

    Viren, die ihre Erbinformationen in Form von RNA speichern.

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    RNA(+)-Viren

    Viren, die eine positiv-sinnige RNA(+) tragen.

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    RNA(-)-Viren

    Viren, die eine negativ-sinnige RNA(-) tragen.

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    Coronaviren (CoV)

    Eine Familie von RNA-Viren, die verschiedene Krankheiten beim Menschen verursachen. Bekannt durch die Pandemie COVID-19, die durch SARS-CoV-2 ausgelöst wurde.

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    Was ist eine Pandemie?

    Eine Pandemie ist eine weltweite Ausbreitung einer Infektionskrankheit, die sich schnell ausbreitet und viele Menschen betrifft.

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    Spike-Protein

    Das Protein auf der Oberfläche von Coronaviren. Es ermöglicht dem Virus, an Wirtszellen zu binden.

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    Wer erklärt eine Pandemie?

    Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) erklärt eine Pandemie, wenn eine Krankheit bestimmte Kriterien erfüllt, wie z.B. eine schnelle Ausbreitung und schwere Krankheitsverläufe.

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    CoV-Krankheit

    Eine Krankheit, die durch ein Coronsavirus hervorgerufen wird. Symptome umfassen häufig Atembeschwerden und Fieber.

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    Was ist eine Epidemie?

    Eine Epidemie ist eine örtlich begrenzte Ausbreitung einer Infektionskrankheit.

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    Wie entstehen neue Krankheitserreger?

    Neue Krankheitserreger sind für die lokale Bevölkerung noch unbekannt und können daher zu Epidemien führen. Sie werden häufig durch Migration, Mutation oder Übersprung von anderen Spezies verbreitet.

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    Reservoirwirt

    Ein Tier, das ein Virus beherbergt, in dem sie sich vermehrt. Können auch zufällig ein Virus beherbergen und übertragen.

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    Warum sind Pandemien so gefährlich?

    Pandemien werden durch Krankheitserreger ausgelöst, die neu für die gesamte Menschheit sind. Die fehlende Immunität in der Bevölkerung führt zu einer schnellen Ausbreitung.

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    Zwischenwirt

    Ein Tier, der ein Virus von einem Reservoirwirt auf den Menschen überträgt.

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    Eindämmende Maßnahmen

    Um die Ausbreitung von Viren zu verlangsamen, werden verschiedene Maßnahmen ergriffen, z. B. regelmäßiges Händewaschen, Reduzierung von sozialen Kontakten, Impfung und Reisebeschränkungen.

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    Struktur von Coronaviren

    Das Spike-Protein bindet an Rezeptoren auf Wirtszellen und ermöglicht so das Eindringen des Virus. Das Envelope-Protein ist stammspezifisch und kann in der PCR-Diagnostik verwendet werden. Das Nucleocapsid-Protein umhüllt das virale RNA-Genom.

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    Eigenschaften - Replikation

    Die Replikation von Coronaviren erfolgt im Cytoplasma der Zelle. Das Virus verwendet die Zellmaschinerie, um neue Viruspartikel zu produzieren. Es enthält keine viralen Enzyme und ist daher abhängig von den zellulären Enzymen.

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    Genomgrösse

    Im Gegensatz zu den meisten anderen Viren hat das Coronavirus ein großes Genom. Diese Größe bietet Potenzial für therapeutische Ansätze, da es spezifische Targets für Medikamente oder Therapien bieten kann.

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    Spike-Protein und Zellbindung

    Das Spike-Protein des Coronavirus bindet an ACE2-Rezeptoren auf Wirtszellen, was die Fusion des Virus mit der Zelle ermöglicht.

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    Stammspezifität des Envelope-Proteins

    Das Envelope-Protein ist stammspezifisch, d.h. es unterscheidet sich zwischen verschiedenen Stämmen des Virus. Diese Variabilität macht es schwierig, einen universellen Impfstoff zu entwickeln.

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    Nucleocapsid-Protein

    Das Nucleocapsid-Protein ist für das Schutz und die Verpackung des viralen RNA-Genoms verantwortlich. Es ist zwischen verschiedenen Stämmen des Virus hoch konserviert und könnte ein Ziel für Medikamente sein.

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    Stabilität des Virus

    Coronaviren sind sehr stabil, da sie keine viralen Enzyme besitzen und daher nicht so leicht degradiert werden wie andere Viren. Dies unterstreicht die Bedeutung von Hygienemaßnahmen wie Händewaschen und Desinfektion.

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    Study Notes

    Virologie - VO 11

    • Inhalte: Die Vorlesung umfasst Grundlagen der Virusstruktur, Virusreplikation, verschiedene Virusarten (z.B. Bakteriophagen, Viren der Archaea, Bacteria und Eukaryoten), virale Erkrankungen und Pandemien, sowie die Virusabwehr und Medikamente. Auch Viren und Evolution werden behandelt.

    Virale Vielfalt

    • Archaea-Viren: Viren, die Archaea infizieren.
    • Bacteria-Viren: Viren, die Bakterien infizieren (Bakteriophagen), mit unterschiedlichen Formen und Genomen (häufigste Form ist dsDNA, aber auch ssDNA, ssRNA und dsRNA).
    • Eukaryoten-Viren: Viren, die Eukaryoten infizieren; ausgewählte Erkrankungen und die daraus folgenden RNA- und DNA-Viren.
    • Zellstrukturen der Wirte: die unterschiedlichen Zellstrukturen der Wirte beeinflussen die Lebenszyklen der Viren.

    Diversität

    • Bakterielle Viren: Verschiedene Formen und Genome bakterieller Viren (z.B. dsDNA, ssDNA, ssRNA, dsRNA).
    • Rolle in Forschung und Biotechnologie: Bakterielle Viren spielen eine wichtige Rolle in der Forschung und Biotechnologie.
    • Lebenszyklen bakterieller Viren: Die Lebenszyklen bakterieller Viren können virulent/lytisch oder temperiert/lysogen sein.
    • Tierische Viren: Lytische und latente Infektionen; diese Viren verursachen keine Integration ins Wirts-Genom.

    Virale Genome in der Natur

    • Anzahl Prokaryotischer/Eukaryotischer Zellen: Die Anzahl der prokaryotischen Zellen auf der Erde ist größer als die der eukaryotischen.
    • Anzahl der Viren: Es gibt geschätzte 10^31 Viren auf der Erde.
    • Bakteriophagen: Die Anzahl der Bakteriophagen (Viren, die Bakterien infizieren) im Meerwasser ist zehnmal so hoch wie die der Bakterien.
    • Bakterien-Abtötung durch Phagen: Pro Tag werden 5-50% der Bakterien von Phagen abgetötet.
    • Einfluss auf bakterielle Evolution: Bakteriophagen haben einen großen Einfluss auf die bakterielle Evolution.

    MS2 Bakteriophage

    • Proteine: Der MS2 Bakteriophage enthält nur vier Proteine: Maturation protein, lyseprotein,Hülle und RNA-Replikase.
    • ssRNA (+): Der MS2-Phage hat ein ssRNA (+)-Strang-Genom (Baltimore Gruppe IV).
    • mRNA-Funktion: Die virale RNA fungiert als mRNA zur Herstellung von Phagenproteinen.

    Virale Genome

    • Klassifikation von Viren: Die Grafik zeigt verschiedene Gruppen von DNA- und RNA-Viren (Baltimore-Klassifizierung), sowie retro-transkribierende Viren. Genetisches Material der Viren
    • mRNA-Synthese: Die Grafik skizziert wie das genetische Material von Viren in mRNA verarbeitet wird.

    MS2 Bakteriophage – Eckdaten

    • Proteine, Anzahl: MS2, nur 4 Proteine.
    • RNA-Funktion: ssRNA (+), Baltimore Gruppe IV => messenger RNA für die Produktion von Phagenproteinen.

    RNA-Viren von Pflanzen

    • Pflanzenzellen: Pflanzen haben dicke Zellwände.
    • Insekten: Häufiger Eintrittspunkt für Viren in Pflanzenzellen sind Zellwände von Insekten (z.B. Blattläuse).
    • Virusübertragung: Viren breiten sich von einer infizierten Zelle auf die nächste aus.
    • RNA-Viren: Die meisten Pflanzenviren sind (+)-Strang RNA Viren.
    • Wirtschaftliche Relevanz: Pflanzenviren sind vor allem in der Landwirtschaft wirtschaftlich relevant.
    • Beispiel: Tabakmosaikvirus (TMV).

    Tabakmosaikvirus (TMV)

    • Baltimore Gruppe: TMV gehört zur Baltimore Gruppe IV und hat ein (+)-Strang RNA Genom.
    • Pflanzenfamilien: Infiziert 9 Pflanzenfamilien, darunter Tomaten, Tabak, Gurken, Paprika und Orchideen.
    • Virionen: Sehr stabile Virionen.
    • Übertragung: TMV wird durch Handhabung von Pflanzen übertragen, vor allem im industriellen Kontext.
    • Virionen Struktur: Stäbchenförmiges Virion mit 2130 Kopien des Hüllproteins und einer Kopie des Genoms.
    • RNA-Größe: RNA (ca. 6,4 kb).
    • Protein: Die Grafik zeigt auch das Capsomere Protein und die Capsid.

    Eukaryotische mRNA

    • DNA-Struktur: Die Grafik zeigt exons, introns, UTRs und start- und stoppcodons.
    • RNA-Transkripte: Die Grafik beschreibt die Schritte der primären Transkription bis zur reifen mRNA.
    • Capping, Spleißen und Polyadenylierung: Prozesse, die zu einem reifen mRNA-Molekül führen.

    Replikationszyklus: Lytisch vs. Lysogen

    • Lytisch: Sofortige Produktion neuer Viruspartikel
    • Lysogen: Integration ins Wirts-Genom, Pro-Virus, Expression von Virus-Proteinen ist unterdrückt (außer Repressor-Protein), Wirt resistent gegenüber verwandten Viren.

    Mögliche Konsequenzen tierischer Viren

    • Lytische Infektion: Virus-Freisetzung durch Zelllyse
    • Persistente Infektion: Virus ist vorhanden, bewirkt aber keine Zellschädigung
    • Latente Infektion: Verzögerung zwischen Infektion und Lyse
    • Transformation: Umwandlung von normalen Zellen in Tumorzellen durch Virus
    • Zellfusion: Verschmelzung mit benachbarten Zellen.

    Krankheitsübertragung tierischer Viren

    • Übertragungswege: Übertragung durch die Luft, direkter Kontakt und Geschlechtsverkehr
    • Präventionsmaßnahmen: Die Übertragungswege bestimmen die Präventionsmaßnahmen.

    Virale Atemwegsinfektionen

    • Übertragung: Übertrag durch infektiöse Tröpfchen.
    • Virale Erkrankungen: Masern, Mumps, Röteln, Windpocken, Coronaviren.
    • Gesunde Erwachsene: Auch gesunde Erwachsene können diese Infektionen mit einem gefährlichen Verlauf haben.

    Coronavirus-Erkrankungen

    • RNA(+)-Viren: Coronaviren, Poliovirus, Rhinoviren, Hepatitis A.
    • RNA(-)-Viren: Rhabdoviren (z.B. Tollwut), Orthomyxoviren (z.B. Grippe), Ebolavirus und Retroviren (z.B. HIV).

    Coronaviren

    • Ordnung/Familie: Nidovirales, Coronaviridae.
    • ssRNA: (+)-Strang Einzelstrang-RNA
    • Genomgröße: Sehr großes Genom (26 kb - 32 kb).
    • Wirte: Säugetiere, Amphibien, Vögel, Reptilien.
    • Variabilität: Vielfältige, genetische Variabilität.
    • Virusstruktur: Sonnenkorona-ähnliche Struktur, 60-160 nm.

    Humane Coronavirus-Erkrankungen

    • Familien, Subfamilien, Gattungen: Corona-Viren sind in verschiedene Familien, Subfamilien und Gattungen unterteilt.
    • Beispiele für humane Krankheitserreger: HCOV-229E, HCOV-NL63, HCOV-OC43, SARS-CoV, SARS-CoV-2 und MERS-CoV.

    Covid 19 - Erkrankungen durch Coronaviren

    • Symptome: leichte Atemwegsinfekte bis schweres akutes Atemwegssyndrom (SARS).
    • Pandemien: SARS-CoV-1, MERS-CoV, SARS-CoV-2 (COVID-19).
    • Kinder/Erwachsene: Kinder erkranken in der Regel leichter, Reinfektionen bei Erwachsenen sind eher leichter.

    Natürliche Wirte und Zwischenwirte von menschlichen Coronaviren

    • Reservoir: Alle menschlichen Coronaviren hatten ein ursprüngliches Reservoir in Tieren.
    • Zwischenwirte: Mittlerweile gibt es eine endemische Verbreitung unter Menschen - Übertragung von Mensch zu Mensch ohne Zwischenwirt. SARS-CoV-2: noch nicht eindeutig identifizierter tierischer Zwischenwirt (Feldermäuse, Schuppentiere).

    Was ist eine Pandemie?

    • Charakteristika: Neue, weltweite Infektionserkrankung mit hohem Erkrankungsdruck, meist schwere Krankheitsverlauf.
    • WHO-Ausrufung: Eine Pandemie wird von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ausgerufen.
    • Epidemie vs. Pandemie: Eine Pandemie ist weltweites Ereignis, eine Epidemie ist örtlich beschränkt.

    Pandemie – neue Erkrankungen

    • Bestehende Pathogene: Bestehende Krankheitserreger, mit denen ein Teil der Bevölkerung bereits in Kontakt stand und Immunität aufgebaut hat.
    • Neue Pathogene: Krankheitserreger, die neu für eine (lokale) Population sind - z.B. durch Migration.
    • Epidemie: Eine örtlich begrenzte Zunahme von Infektionserkrankungen.
    • Globale Verbreitung: Neue Erkrankungen, primär von anderen Spezies übernommen, werden über rekombination/Mutation von Viren global verbreitet.
    • Immunitätsmangel: Keine Immunität im Körper gegen die neu eingeführte Spezies.

    Beispiele für Pandemien

    • Krankheiten und Erreger: Russische Grippe, Spanische Grippe, Asiatische Grippe, Hongkong-Grippe, COVID-19 usw.
    • Zeiträume: Die Tabelle listet die Zeiträume der verschiedenen Pandemien (von 1889 bis heute) auf.
    • Tote: Für jede Pandemie wird die Anzahl der Todesfälle angegeben.

    Covid-19 Eckdaten

    • Infektionswege: Tröpfcheninfektion (Aerosol) und Schmierinfektion
    • Symptome: 5-80% asymptomatisch, 5-50% mild, 10-15% schwer, 2%-5% kritisch
    • Streuung: Aufgrund von Varianten und Umweltfaktoren (z.B. Klima) unterschiedlich.
    • Kind vs. Erwachsene: Kinder erkranken typischerweise milder.
    • Symptome bis Erholung: 2 Wochen (leichte Form), 3-6 Wochen (schwere Form), 2-8 Wochen (kritisch).

    Covid-19 Symptome

    • Unspezifische Symptome: Fieber, trockener Husten, Müdigkeit, Schleimproduktion von der Lunge, Atemnot, Muskel- oder Gelenkschmerzen, Kopfschmerzen, Schüttelfrost, Übelkeit oder Erbrechen, Verlegte Nase, Durchfall, ....; oft nicht einfach von anderen Influenza-Symptomen zu unterscheiden
    • Häufigkeit: Die Tabelle gibt die Prozentsätze der jeweiligen Symptome an.

    Long COVID

    • Multiorganerkrankung: Langfristige/chronische multiorganische Symptome bei bis zu 7% der Erwachsenen (unabhängig von der Schwere der ursprünglichen Erkrankung)
    • Dauer: Variiert, aber teilweise sehr lange (monate, jahre)
    • Faktoren: Autoimmunreaktionen, persistentes Virus, Organschäden und Mikrothromben sind zu beobachtende Faktoren.

    Weitere Eckdaten Covid-19

    • Durchschnittliche Zeit: 4-6 Tage von Infektion bis zu Symptomen (maximal 14 Tage). Virus wird 24-48 Stunden vor Symptomen freigesetzt (bis Erholung).
    • Infektiös vor Symptomen: Social/physical Distancing ist notwendig zur Vermeidung der Infektion.

    Covid-19 vs. Ressourcen

    • Schweregrad (Severity): Erläutert die verschiedenen Schweregrade der Krankheit (Mild, Moderat, Schwer, Kritisch) und die damit verbundenen Ressourcenansprüche (Isolation, Sauerstofftherapie, Beatmung etc.).
    • Ressourcenbedarf: Je nach Schweregrad der Krankheit variiert der Bedarf an Ressourcen.

    Warum "flatten the curve"?

    • Maßnahmen zur Eindämmung: Maßnahmen wie Händewaschen, Minimierung von Kontakten, Impfung, Reduzierung von Reisen.
    • Kapazitäten des Gesundheitssystems: Die Beschränkung der Infektionswelle soll das Gesundheitssystem nicht überfordern.
    • Patientenbetreuung schwerer Fälle: Schwerwiegendere Fälle sollen gut betreut werden, damit sie keine kritische Erkrankung erreichen.

    Struktur von Coronaviren

    • Spike-Protein: Rezeptorbindung und Zellfusion, Stamm spezifisch.
    • Envelope-Protein: Primere in SARS-CoV-2 PCR.
    • Nucleocapsid-Protein: Bindet an die RNA, konservative Proteine zwischen Stämmen.
    • Membran: Zerstörung durch Alkohol/Seife.
    • Keine viralen Enzyme im Virion: wichtig für Stabilität, leicht degradierbar. Es sind stabilere Virusarten als z.B. Influenza.

    Eigenschaften - Replikation

    • Virus Hülle: Lipid Membran.
    • (+)-Strang RNA Virus: Genom ist mRNA.
    • Genom-codierter poly(A)-Tail: Stabilisierung.
    • Virale RNA 5' Cap: Stabilisierung, Transport
    • Replikation: vollständig im Cytoplasma, ohne Kern
    • Keine viralen Enzyme: Im Virion.
    • Sehr großes Genom: Potentielle Therapieziele.

    Ungewöhnliche Genom Größe für RNA Viren

    • RdRp (Polymerase): Hat 3'->5' Exonuclease Aktivität wodurch die Replikation präziser wird.
    • Fehlerquote: 10^6 Basenpaare.
    • Kleine Viren (Replikation): Replikation findet über RNA-abhängige RNA Polymerasen (RdRp) statt und hat eine hohe Fehlerrate.
    • Große Viren (Replikation): Replikationsgenauigkeit wird durch den Mechanismus der 3'->5' Exonuclease Aktivität erhöht.

    Replikationszyklus – Strukturelle Proteine (1)

    • Produktion von Proteinen: Die Herstellung der Strukturellen Proteine findet zeitlich verzögert im Vergleich zur RNA-Replikation statt.
    • Zeitliche Verzögerung: Es gibt dem Virus und dem Immunsystem etwas Zeit um ein Gegenreaktion zu bilden.

    Replikationszyklus – Strukturelle Proteine (2)

    • Transkription: Strukturelle Proteine werden von subgenomischen RNAs translatiert, die vom (-)-RNA-Strang stammen.
    • TRS (transcription regulation sequence): Jene Sequenzen, die für die Transkription verantwortlich sind
    • Leader Sequenzen: Leader Sequenzen der RdRp, sorgen für die korrekte Transkription von den subgenomisch RNAs

    Leader-Sequenz und TRS

    • TRS: Transkriptions-Regulationssequenzen im Coronavirus-Genom.
    • Leader-Sequenz(en): Ein bestimmtes Stück RNA.

    Replikationszyklus Coronaviren

    • kontinuierliche Transkription (sg RNA Synthesis): Transkription von Subgenomischen RNAs
    • dsRNA: Doppelsträngige RNA.
    • Leader: Teil des Genoms.
    • Internal priming: Der Mechanismus für die Priming der internalen Leader-Sequenz.
    • Jump: Zwischen den verschiedenen TRS zu unterschiedlichen Punkten springen.

    Replikationszyklus Coronaviren - Gesamtüberblick

    • Replikationszyklus: Grafiken, die den ganzen Replikationszyklus der Coronaviren darstellen.
    • Translation, Assembly....: Grafiken zeigen die wichtigsten Schritte im Zyklus (Eintritt, Transkription, Replikation, Translation, Reifung und Freisetzung).
    • Virusverkapselung, Entkapselung, Freisetzung....: Die Schritte dieser Proteinbiosythese werden durch die Abbildungen verdeutlicht.

    Replikationszyklus - Ansatz für Medikamente

    • Medikamentziele: Die Grafiken zeigen verschiedene Medikamentziele im Replikationszyklus (z.B. Virusbindung, rezeptorbindung, Virus-Proteaseinhibitoren).
    • Medikamente: Beispiel Medikamente, die direkt auf Virusproteine wirken (z.B. Paxlovid).

    Anti-SARS-CoV-2 Behandlung

    • Vielfalt an Therapieansätzen: Die Menge an Behandlungsverfahren übersteigt den Umfang einer jeden Vorlesung.
    • Wichtig: Verständnis von Virusreplikation und der Immunpathologie ist essenziell für die Entwicklung neuer Therapieansätze.

    Beispiele für Pandemien (Wiederholung)

    • Listet verschiedene Pandemien auf (SARS, Schweinegrippe, MERS, COVID-19).

    Unterschied SARS vs. Covid19

    • Hauptunterscheidung: Das Infektionsmuster von SARS CoV-2 zeigt sich anders als bei SARS. SARS CoV-2 hatte eine höhere initiale Ansteckungsfähigkeit und Verbreitungsgeschwindigkeit.

    Zusammenfassung SARS-CoV-2

    • RNA-Struktur: (+)-Strang RNA Genom
    • Hülle: Virion mit Hülle.
    • Genomgröße: Großes Genom => Fehler-Rate der Replikation.
    • Replikation: Benötigt Rezeptor => neutralisierende Antikörper.
    • Freisetzung vor Symptomen: Virus wird vor dem Auftreten von Symptomen freigesetzt.

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