Das Zika-Virus-Genom

Das Zika-Virus ist ein zur Gattung der Flaviviren und zur Familie der Flavoviridae gehörendes Virus, welches erstmals 1947 aus einem gefangen gehaltenen Rhesusaffen im Zika Forest, Entebbe (Uganda) isoliert wurde. Sein natürliches Vorkommen liegt im tropischen Afrika und es wird durch unterschiedliche Arten von Stechmücken übertragen (Aedes aegypti, Aedes furcifer, Aedes vittatus, Aedes africanus u.a.). Es ist der Erreger des „Zika-Fiebers“ für das es weder eine Impfung noch Medikamente zur Krankheitsprävention gibt. Aktuell steht das Zika-Virus in Verdacht bei Embryonen zu Mikrozephalie zu führen. 

Das Virus besitzt ein Genom aus einem 10,8 kb RNA Einzelstrang positiver Polarität. D.h. die Basenfolge in 5′ zu 3′ Richtung entspricht der Basenfolge der bei der Proteinbiosynthese entstehenden mRNA, die letztendlich ohne weiteren Zwischenschritt am Ribosom in die Aminosäuresequenz des Proteins translatiert wird. Zwischen dem Start-Codon und dem Stop-Codon liegt ein offener Leserahmen (ORF-open reading frame) von 10,3 kb Länge. Am 5′ – und am 3′-Ende wird das ORF von nicht kodierenden Sequenzen (URF-untranslatierte Region) umgeben. Diese werden zwar bei der Transkription des Genoms in mRNA-Moleküle mit transkribiert, kodieren jedoch nicht für Aminosäuren bei der Translation am Ribosom. Diese Bereiche enthalten wichtige Informationen für die Translation der Information der Ribonukleotidkette in die Aminosäuresequenz des entstehenden Proteins.

Das 2006 vollständig dekodierte Virusgenom trägt die Information für eine Reihe putitativer Virusproteine. Es werden vom Genom des Virus 3 putitative Strukturproteine und 7 putitative Nicht-Strukturproteine kodiert. Zu den Strukturproteinen zählen Proteine, die der Virusarchitektur dienen: 1 Kapsidprotein, bestehend aus 105 Aminosäuren, 1 Prä-Membran/Membran-Protein, bestehend aus 187 Aminosäuren und 1 Hüllprotein aus 505 Aminosäuren. Die 7 Nicht-Strukturproteine für die das Genom kodiert sind Proteine, die nicht am strukturellen Aufbau des Virions beteiligt sind. Vielmehr sind sie im Virion nicht präsent, sondern werden erst während der Replikation des Virus in der Wirtszelle nachweisbar. Diese Proteine sind demnach für die Vermehrung des Virus in einer Wirtszelle essentiell und stellen molekularbiologisch RNA-Polymerasen, Proteasen und andere der Virusvermehrung dienende Proteine dar. Zum Beispiel können durch diese Proteine auch Produktionsraten der Tochtervirione gesteigert werden oder sie nehmen Einfluss auf die Wirtszelle, damit diese nicht vom körpereigenen Immunsystem als infiziert erkannt wird (Immunevasion).

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