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1. Die Familie der Coronaviren
Die Familie der Coronaviren umfasst etwa 40 Mitglieder. Die meisten von ihnen befallen Säugetiere, Vögel oder Fische. Einige können aber auch Menschen infizieren wie der aktuelle Ausbruch des Coronavirus Sars-CoV-2 zeigt (Sars-CoV-2 steht für Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2). Insgesamt gibt es bisher sechs Coronaviren, die eine Erkrankung beim Menschen auslösen können. Coronaviren können harmlose Erkältungen auslösen, aber auch zu schweren Atemwegserkrankungen führen.
Erstmals entdeckt wurden diese Viren 1964 von der schottischen Labortechnikerin June Almeida. Als sie in ihr Elektronenmikroskop blickte, sah sie einen runden Fleck, aussen mit Zacken. Dieser Anblick erinnerte Almeida an die Sonne mit ihrer Korona – daher der Name Coronaviren (corona lat. für Kranz, Krone) (siehe Abbildung 2).
Es ist erstaunlich, wie ein winziges, 60-140 Nanometer grosses Virus, das zu den einfachsten biologischen Strukturen gehört, die ganze Welt in Atem halten kann. Coronaviren sind relativ simpel aufgebaut: Alle Coronaviren haben im Kern das Genom in Form einer einsträngigen RNA. Darum herum eine Hülle aus Lipiden und in dieser Hülle verankert sind verschiedene Proteine.
Sars-CoV-2 besteht aus total 20 Proteinen, die alle spezifische Aufgaben übernehmen. Hier eine Auswahl:
- Spike-Protein (S-Protein): Die Spike-Proteine sind verantwortlich für das Andocken des Virus an den Rezeptor der Wirtszelle.
- Hemagglutinin-Esterase-Protein (HE-Protein): Über dieses Protein verfügen nur Beta-Coronaviren wie Sars-CoV-2. Es unterstützt das Virus beim Andocken an die Wirtszelle.
- Envelope-Protein (E-Protein): Wichtig bei der Verschmelzung mit der Wirtszelle und beim Austritt.
- Membran-Protein (M-Protein): Wichtig für die Form des Virus.
- Nukleocapsid-Protein (N-Protein): stabilisiert die RNA, wichtig für Transkription.
Neben der Krone zeichnet die Coronaviren ein besonders grosses Genom aus: Es besteht aus etwa 30 000 Nukleotiden (Bausteine der Nukleinsäuren). Zum Vergleich: Das Genom von Influenzaviren ist etwa halb so lang. Und noch ein weiteres Merkmal ist speziell für Coronaviren: Sie sind genetisch relativ stabil. Das heisst, sie mutieren nicht so rasant wie zum Beispiel Influenzaviren (vgl. Kapitel „Influenza“). Diese Tatsache lässt Forscherinnen und Forscher hoffen, dass Menschen nach überstandener Infektion relativ lange immun bleiben. Wenn Viren rasch mutieren, besteht die Gefahr, dass das Immunsystem das veränderte Virus nicht mehr erkennt und man erneut erkrankt.
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