- Wirtszelle
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Als Wirtszelle wird eine Zelle bezeichnet, die einem Virus zur Vermehrung dient und/oder gewünschte Produkte herstellt. Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und können sich ausschließlich mit Hilfe einer Wirtszelle vermehren.
Ablauf des Befalls
Der Prozess beginnt damit, dass ein Pathogen in die Zelle eindringt. Je nach Pathogen werden spezifische Wirtszellen befallen, wobei sowohl eukaryotische (Tiere, Pflanzen, Pilze) als auch prokaryotische Zellen als Wirt vorkommen. Auch Bakterien als Wirt sind möglich. Nach dem Befall kann die Vermehrung in 2 Formen ablaufen: als
- lytischer Zyklus und als
- lysogener Zyklus.
Die Art des Zyklus ist von Pathogen zu Pathogen verschieden. Letztendlich wird die Wirtszelle zur Reproduktion des Pathogens umfunktioniert, wobei am Ende bis zu 500 neue Nachkommen die Zelle durch Knospung (=Abschnüren von z.B. Viren) oder durch Aufplatzen der Membran (= Lyse) verlassen. Dabei sterben die Wirtszellen meist ab. Bei der Knospung (Exozytose) erhält z.B. das Virus eine Hülle aus Lipoid der Wirtszelle (Grippe-Virus, HIV). Die Generationszeiten können sehr kurz sein (ca. 20 Minuten), sodass bei einer Infektion an einem Tag eine extrem große Zahl an neuen Viren entsteht. Die Synthese ihrer mRNA findet immer im Cytoplasma statt. Der darauffolgende Zusammenbau der Komponenten zum intakten Nachkommenvirus findet, je nach Virusart, im Cytoplasma oder im Zellkern statt. Sobald genug Nachkommen produziert worden sind, wird die Zelle oft lysiert und der Inhalt freigesetzt. Viren haben in dieser Hinsicht aber noch viele andere Strategien entwickelt, sich möglichst effektiv einer Wirtszelle zu bedienen. Manche Viren bauen ihr Genom in die Chromosomen der Wirtszelle ein, die dann das Virus (als Provirus) mit jeder Teilung an die Tochterzellen weitergibt. Auf diese Weise kann ein Virus jahrelang überdauern, bis eine Infektion ausbricht (slow virus-Infektion). Onkogene Viren wandeln die Wirtszelle in eine Tumorzelle um, welche unkontrolliert zu wachsen beginnt.
In der Gentechnik werden Zellen, in die Plasmide oder allgemein Fremd-DNAs eingeschleust werden und sich dort vermehren bzw. auch bestimmte Proteine herstellen, ebenfalls als Wirtszellen bezeichnet. Wirtszellen werden auch dort benutzt, um genetische Vektoren wie Plasmide und Viren herzustellen und zu lagern.
Siehe auch
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