Burst Size

Die Burst Size (engl. für ‚Berstgröße‘) bezeichnet die Anzahl an neugebildeten Virionen einer infizierten Wirtszelle. In einer engeren Definition beschränkt sich die Burst Size auf Viren, deren Wirtszellen im Verlauf des Replikationszyklus lysiert werden,[1] nicht aber auf Viren, die einzeln von der Zelle knospen.

Eigenschaften

Die Burst Size ist unter anderem vom Virustyp, von der infizierten Wirtsspezies, vom Zelltyp innerhalb der Wirtsspezies, der Abwesenheit von Virostatika und vom allgemeinen Ernährungs- und Gesundheitszustand der infizierten Zelle abhängig. Daneben produzieren große Zellen generell größere Burst Sizes.[2] Burst Sizes liegen typischerweise zwischen 500 und einigen Tausend pro infizierter Zelle.[2] Bei Infect-and-persist-Viren ist die Burst Size kleiner als bei Hit and Run-Viren. Daneben werden behüllte Viren tendenziell per Knospung aus der Wirtszelle freigesetzt, während bei unbehüllten Viren eine Behüllung durch die Zellmembran nicht notwendig ist und die Wirtszelle lysiert werden kann.

Die Anzahl der infizierten Zellen in einem Organismus und die jeweilige Burst Size wirken sich auf den Virustiter und gegebenenfalls auf die Viruslast in diesem Organismus aus. Bei einer hohen Multiplicity of Infection kann die Burst Size beeinflusst werden.[3] Sie wird experimentell ermittelt als Quotient aus finalem und ursprünglichem Virustiter.[4]

Beispiele

Das Influenzavirus erzeugt Burst Sizes in embryonierten Hühnereiern oder Zellkulturen von etwa 1.000 bis etwa 19.000 Tochtervirionen pro infizierter Zelle,[5][6][7] bei SIV liegen die burst sizes im Bereich von 13.000 bis 59.000 Virionen pro infizierter Zelle.[8] In vergleichsweise kleinen Zellen (Bakterien) produzieren große Viren wie der Bakteriophage T4 kleine Burst Sizes von 200, wohingegen kleine Viren wie Picornaviren (dazu gehört das Poliovirus und die Rhinoviren) in den vergleichsweise großen Säugetierzellen sehr große Burst Sizes von 100.000 erreichen.[4]

Literatur

  • Susanne Modrow, Dietrich Falke, Uwe Truyen: Molekulare Virologie. Eine Einführung für Biologen und Mediziner. 2. Auflage. Spektrum-Lehrbuch, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1086-X. (mit Literaturangaben, englische Übersetzung 2006).
  • David M. Knipe, Peter M. Howley et al. (eds.): Fields’ Virology. (2 Bände; Standardwerk der Virologie) 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.

Einzelnachweise

  1. ↑ Christopher G. Morris (Hrsg.): Academic Press Dictionary of Science and Technology. Gulf Professional Publishing, 1992, ISBN 0122004000, S. 329.
  2. ↑ a b Pommerville: Fundamentals of Microbiology. Jones & Bartlett Learning, 2017, ISBN 1284100952. S. 513.
  3. ↑ K. W. Cummings, D. N. Levy, D. Wodarz: Increased burst size in multiply infected cells can alter basic virus dynamics. In: Biology direct. Band 7, 2012, ISSN 1745-6150, S. 16, doi:10.1186/1745-6150-7-16, PMID 22569346, PMC 3482397 (freier Volltext).
  4. ↑ a b John Carter, Venetia A. Saunders: Virology. John Wiley & Sons, 2007, ISBN 0470023864. S. 26, 101.
  5. ↑ S. J. Stray, G. M. Air: Apoptosis by influenza viruses correlates with efficiency of viral mRNA synthesis. In: Virus research. Band 77, Nummer 1, September 2001, ISSN 0168-1702, S. 3–17, PMID 11451482.
  6. ↑ L. Möhler, D. Flockerzi, H. Sann, U. Reichl: Mathematical model of influenza A virus production in large-scale microcarrier culture. In: Biotechnology and bioengineering. Band 90, Nummer 1, April 2005, ISSN 0006-3592, S. 46–58, doi:10.1002/bit.20363, PMID 15736163.
  7. ↑ H. J. Cairns, M. Edney, S. Fazekas de St Groth: Quantitative aspects of influenza virus multiplication. In: Journal of Immunology (Baltimore, Md. : 1950). Band 69, Nummer 2, August 1952, ISSN 0022-1767, S. 155–181, PMID 14946411.
  8. ↑ H. Y. Chen, M. Di Mascio, A. S. Perelson, D. D. Ho, L. Zhang: Determination of virus burst size in vivo using a single-cycle SIV in rhesus macaques. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 104, Nummer 48, November 2007, ISSN 1091-6490, S. 19079–19084, doi:10.1073/pnas.0707449104, PMID 18025463, PMC 2141911 (freier Volltext).