Picornaviren

Picornaviren (Picornaviridae, vom spanischen „pica“ – klein) sind eine Familie unbehüllter Viren, die einzelsträngige Plus-RNA enthalten.

Die Familie umfasst über 230 Vertreter und besteht aus neun Gattungen: Enteroviren (11 Serotypen), Rhinoviren (105 Serotypen), Aphtoviren (7 Serotypen), Heputoviren (2 Serotypen: 1 Mensch, 1 Affe), Cardioviren (2 Serotypen); Parechoviren, Erboviren und Kobuviren sind die Namen neuer Gattungen. Gattungen bestehen aus Arten, Arten wiederum aus Serotypen. Alle diese Viren können Wirbeltiere infizieren.

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Struktur von Picornaviren

Picornaviren sind kleine, einfach organisierte Viren. Der Virusdurchmesser beträgt etwa 30 nm. Das Virion besteht aus einem ikosaedrischen Kapsid, das infektiöse einzelsträngige Plus-RNA mit dem Protein VPg umgibt. Das Kapsid besteht aus zwölf Fünfecken (Pentameren), die wiederum jeweils aus fünf Proteinuntereinheiten – Protomeren – bestehen. Protomere werden von vier viralen Polypeptiden gebildet: VP1, VP2, VP3, VP4. Die Proteine VP1, VP2 und VP3 befinden sich auf der Oberfläche des Virions, VP4 im Inneren des Viruspartikels.

Reproduktion von Picornaviren

Das Virus interagiert mit Rezeptoren auf der Zelloberfläche. Mithilfe dieser Rezeptoren wird das virale Genom ins Zytoplasma übertragen, begleitet vom Verlust von VP4 und der Freisetzung viraler RNA aus der Proteinhülle. Das virale Genom kann durch Endozytose mit anschließender Freisetzung von Nukleinsäure aus der Vakuole oder durch Injektion von RNA durch die zytoplasmatische Membran der Zelle in die Zelle gelangen. Am Ende der RNA befindet sich ein virales Protein – VPg. Das Genom dient wie RNA zur Proteinsynthese. Ein großes Polyprotein wird aus dem viralen Genom translatiert. Das Polyprotein wird dann in einzelne virale Proteine gespalten, einschließlich der RNA-abhängigen Polymerase, die die Minusstrangmatrix von der Oberfläche synthetisiert.

Strukturproteine werden in eine Hülle eingebaut; das Genom wird darin eingeschlossen und bildet ein Virion. Die für den vollständigen Reproduktionszyklus – von der Infektion bis zum Ende der Virusassemblierung – benötigte Zeit beträgt in der Regel 5–10 Stunden. Ihr Wert hängt von Faktoren wie pH-Wert, Temperatur, Virus- und Wirtszelltyp, Stoffwechselzustand der Zelle und der Anzahl der infizierten Partikel ab. Virionen werden durch Lyse aus der Zelle freigesetzt. Die Reproduktion erfolgt im Zytoplasma der Zellen. In Kultur unter Agar bilden Viren Plaques.