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21.1A: Entdeckung und Nachweis von Viren – Biologie

21.1A: Entdeckung und Nachweis von Viren – Biologie


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Viren sind infektiöse Partikel, die etwa 100-mal kleiner als Bakterien sind und nur durch Elektronenmikroskopie beobachtet werden können.

Lernziele

  • Beschreiben Sie, wie Viren zuerst entdeckt wurden und wie sie erkannt werden

Wichtige Punkte

  • Virionen, einzelne Viruspartikel, haben einen Durchmesser von 20–250 Nanometern.
  • In der Vergangenheit wurden Viren nach der Art der enthaltenen Nukleinsäure, DNA oder RNA, und ob sie einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäuren hatten, klassifiziert.
  • Die molekulare Analyse viraler Replikationszyklen wird heute routinemäßiger verwendet, um Viren zu klassifizieren.

Schlüsselbegriffe

  • Virus: ein submikroskopischer infektiöser Organismus, der heute als nichtzelluläre Struktur verstanden wird, die aus einem Kern aus DNA oder RNA besteht, der von einer Proteinhülle umgeben ist
  • virion: ein einzelnes einzelnes Partikel eines Virus (das virale Äquivalent einer Zelle)

Erkennung und Erkennung

Viren wurden erstmals nach der Entwicklung eines Porzellanfilters, des sogenannten Chamberland-Pasteur-Filters, entdeckt, der alle im Mikroskop sichtbaren Bakterien aus jeder flüssigen Probe entfernen konnte. 1886 zeigte Adolph Meyer, dass eine Krankheit der Tabakpflanzen, die Tabakmosaikkrankheit, über flüssige Pflanzenextrakte von einer erkrankten Pflanze auf eine gesunde übertragen werden kann. Dmitri Ivanowski zeigte 1892, dass diese Krankheit auch auf diese Weise übertragen werden kann, nachdem der Chamberland-Pasteur-Filter alle lebensfähigen Bakterien aus dem Extrakt entfernt hatte. Es dauerte jedoch viele Jahre, bis sich herausstellte, dass diese „filtrierbaren“ Infektionserreger nicht einfach nur sehr kleine Bakterien waren, sondern eine neue Art von winzigen, krankheitserregenden Partikeln.

Virionen, einzelne Viruspartikel, sind sehr klein, etwa 20–250 Nanometer im Durchmesser. Diese einzelnen Viruspartikel sind die infektiöse Form eines Virus außerhalb der Wirtszelle. Im Gegensatz zu Bakterien (die etwa 100-mal größer sind) können wir Viren mit einem Lichtmikroskop nicht sehen, mit Ausnahme einiger großer Virionen der Pockenvirus-Familie. Erst mit der Entwicklung des Elektronenmikroskops in den späten 1930er Jahren erhielten Wissenschaftler einen ersten guten Einblick in die Struktur des Tabakmosaikvirus (TMV) und anderer Viren. Die Oberflächenstruktur von Virionen kann sowohl durch Raster- als auch durch Transmissionselektronenmikroskopie beobachtet werden, während die inneren Strukturen des Virus nur in Bildern mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet werden können. Der Einsatz dieser Technologien hat die Entdeckung vieler Viren aller Arten lebender Organismen ermöglicht. Sie wurden zunächst nach gemeinsamer Morphologie gruppiert. Später wurden Gruppen von Viren nach der Art der enthaltenen Nukleinsäure, DNA oder RNA, und ob ihre Nukleinsäure einzel- oder doppelsträngig war, klassifiziert. In jüngerer Zeit hat die molekulare Analyse viraler Replikationszyklen ihre Klassifizierung weiter verfeinert.