Mittwoch, 10. November 2010

Viruserkrankungen

Gurkenmosaikvirus

Viruserkrankungen sind grundsätzlich sehr schwehr zu bekämpfen, da Viren streng genommen keine Lebewesen sind und keinen Stoffwechsel besitzen.
Es gibt also keine Antiviralen Wirkstoffe (siehe AIDS) und mann kann die Viren folglich nur vorbeugend bekämpfen.


Viren bestehen aus einer Proteinhülle, die die Nukleinsäuren (RNA oder DNA) im Inneren schützt. Viren können sich nicht eigenständig bewegen und werden nur passiv übertragen, das heißt zum Beispiel durch den Kontakt einer Kranken und einer Gesunden Pflanze (Mechanisch) oder durch Organismen, die die Krankheit übertragen können (Vektoren), zb Blattläuse, die erst eine kranke, dann eine gesunde Pflanze ansaugen.




Vorbeugung von Viren für den Hobbygärtner:

Ganz wichtig ist die Hygiene 
Vor allem  bei Schnittarbeiten besteht die Gefahr Viren durch das ungereinigte Werkzeug von einer Pflanze auf die andere zu übertragen - also immer Klingen mit dem Feuerzeug desinfizieren.
Falls schon Pflanzen befallen sind sollte man diese sicherheitshalber verbrennen.
Wichtig ist auch unnötige Verletzungen an der Pflanze zu verhindern, da diese immer eine Eintrittspforte für Viren sein könne (aber auch für andere Krankheitserreger).

Vektoren verhindern
Vor allem Blattläuse sind oft Virusüberträger, aber auch die Weiße Fliege. Grundsätzlich gilt: Je weniger Stechend-saugende Schädlinge, desto geringer die Gefahr, dass Pflanzen infiziert werden.
 
Krankheitsverlauf:
Eine ganze Pflanze kann erkranken wenn auch nur eine einzige Zelle mit Viren befallen ist!
Als erstes entwickeln sich die Viren in dieser Zelle:
Da das Milieu in der Pflanzenzelle anders ist, als außerhalb "befreit" sich der Virus, der ja nur aus RNA und der Proteinhülle besteht von seiner  Proteinhülle. Die RNA kommt zum Vorschein. Damit das Virus sich verbreiten kann muss jetzt erstmal mehr von den Viren "hergestellt" werden. Der erste Schritt ist die vervielfachung der RNA.
Die RNA vervielfacht sich mit Hilfe des Enzyms RNA-Polymerase. Eigentlich geht das in einer gesunden Pflanzenzelle garnicht, dass RNA an RNA repliziert wird. Normalerweise wird RNA nur an DNA transkribiert. Deshalb wendet das Virus einen Trick an:
Das Virus hat ein Gen, dass ein Enzym codiert, das RNA an RNA replizieren kann: die RNA-Ploymerase.
Sobald das Virus also in die Zelle eingedrungen ist kann es mithilfe der RNA-Polymerase viele Kopien seiner Selbst herstellen. Die "Bausteine" (Aminosäuren zur Proteinbiosynsthese) klaut es sich einfach von der Wirtszelle. Schließlich müssen jetzt noch die Proteine hergestellt werden, die die Hüllen für die vielen neuen Viren bilden werden. Nicht einmal die kann das Virus selbst herstellen. Es missbraucht die Ribosomen der Wirtszelle um seine Proteine "herstellen zu lassen". 


Nun ist ganz viele Material für neue Viren in der Wirtszelle. Es beginnt die Phase, in der neue Zellen angesteckt werden:
Ab einer bestimmten Konzentraion an Virenmaterial in der Zelle lagern sich die einzelnen RNA-Stränge mit den Proteinen zusammen und bilden neue Viren. Das besondere an den fertigen Viren ist die Oberflächenstruktur der Proteinhülle. Auf der Oberfläche sind sogenannte Moovment-proteine eingebaut. Diese sind wichtig für den Durchlass durch die Plasmodesmata (Zelle-Zelle-Verbindungskanäle). Die Plasmodesmata werden duch einen Desmotubulus reguliert. Dieser bestimmt, was durch das Plasmodesmata in die Nachbarzelle durch darf. Normalerweise "markiert" die Pflanze die Substanzen, die hidurchdürfen mit einer bestimmten Oberflächestruktur, die dann wie der Schlüssel zum Schloss, am Desmotubulus andocken kann. Wenn diese Oberflächenstrukturen also vorhanden sind, darf die Substanz hindurch. 
Das macht sich das Virus zunütze uns immitiert einfach diese Oberflächenstrukturen. Es dockt an und wird einfach hindurchtransportiert, und die Invasion in der nächsten Zelle kann beginnen....
Da photosynthetisch aktive Blätter Kohlenhydrate exprtieren, zb. in Speicherorgane und junge Pflanzenteile gelangt das Virus dann in die Leitungsbahnen (vor allem Phloem) der Pflanze und wird so noch schneller über den Organismus verbreitet. Somit Tauchen die Symptome erst am infizierten Blatt entlang der Leitungsbahnen auf, dann an jungen Pflanzenteilen, bis letztendlich auch ältere Teile die Symptome aufweisen.

Viren nachzuweisen ist für den "Normalmenschen" schwierig. Es gibt dabei 4 Methoden:
  • im Elektronenmikroskop sind Viren sichtbar
  • auch im Lichtmikroskop kann man manche Viren nachweisen, dies ist der Fall, wenn die Pflanze "allergisch auf die Viren reagiert und versucht den Virus durch Proteine einzuhüllen. Diese Proteinkügelchen sind dann groß genug um sie im Lichtmikroskop sehen zu können, denn einzelne Viren sind nur wenige Nanometer groß und können im Lichtmikroskop nicht beobachtet werden.
  • ELISA-Methode (enzyme linked immuno sorbent assay); funktioniert durch den Einsatz von Antikörpern, die an die Proteine von Viren Binden
  • Polymerase-Kettenreaktion (PCR); hiermit weist man indirekt Viren nach, indem man RNA nachweist; duch Zugabe von Enzymen wir in mehrfacher widerholung die RNA des Virus (wenn vorhanden) vervielfacht, das Reagenz angefärbt. Dann kann durch Gelelektrophorese am Spezifischen Strichmuster ablesen, ob speziell die RNA  des Virus in der Lösung ist.


Bekämpfung
Da Viren, wie oben erwähnt keinen eigenen Stoffwechsel besitzen und hier voll auf den Wirt angewiesen sind, währe es theoretisch möglich duch veränderung des Stoffwechsels des Wirts Viren zu bekämpfen. Dies ist aber problematisch, da Stoffwechseländerungen auch immer große Nebenwirkungen für den Wirt selbst zur Folge haben.

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