Viren sind infektiöse Partikel, die obligat zur Vermehrung auf eine Wirtszelle angewiesen sind. Sie besitzen keinen eigenen Stoffwechsel, keine Ribosomen und keine Fähigkeit zur unabhängigen Replikation. Sie werden daher häufig nicht zu den Lebewesen gezählt. Ihre Größe beträgt 20–300 nm – sie sind nur im Elektronenmikroskop sichtbar.
Ein Virion besteht aus drei Hauptbestandteilen: Genom (DNA oder RNA, einzel- oder doppelsträngig, linear oder zirkulär), umhüllt von einem proteinartigen Kapsid aus identischen Untereinheiten (Capsomere). Viele Viren besitzen zusätzlich eine Lipidhülle, die sie aus der Wirtszellmembran beim Knospen mitnehmen. In die Hülle sind virale Glykoproteine eingelagert (z. B. das Spike-Protein bei SARS-CoV-2 oder Hämagglutinin bei Influenza).
Viren werden nach ihrem Genom eingeteilt: DNA-Viren (Adeno-, Herpes-, Papilloma-, Pocken-, Hepatitis-B-Virus) und RNA-Viren (Influenza, HIV, Corona, Hepatitis-A/C, Polio, Masern). RNA-Viren haben eine deutlich höhere Mutationsrate, da die viralen RNA-Polymerasen keine Korrekturlesefunktion besitzen.
Der virale Replikationszyklus verläuft in mehreren Schritten: 1. Adsorption an einen spezifischen Rezeptor der Wirtszelle, 2. Penetration ins Zellinnere (Endozytose oder Membranfusion), 3. Uncoating mit Freisetzung des Genoms, 4. Replikation der Nukleinsäure und 5. Synthese viraler Proteine, 6. Assembly neuer Virionen, 7. Freisetzung durch Zelllyse oder Knospung. Aus einer Zelle können so tausende neuer Viren entstehen.
Antibiotika sind gegen Viren wirkungslos. Wenige antivirale Wirkstoffe blockieren spezifische Schritte: Aciclovir (DNA-Polymerase), Oseltamivir (Neuraminidase), Remdesivir (RNA-Polymerase), HIV-Proteaseinhibitoren. Die wichtigste Prävention sind Impfungen gegen Masern, Influenza, Hepatitis B, HPV, COVID-19 etc.
Abitur-Tipp: Merke: Viren bestehen aus Genom + Kapsid (± Hülle). Sie vermehren sich nur intrazellulär. Wichtigste Prävention: Impfung; Therapie: spezifische Antivirostatika.