Teilprojekte des SFB 535
Invasionsmechanismen und Replikationsstrategien von Krankheitserregern
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TP B8

RNA-Rekombination bei Pestiviren


PD Dr. Paul Becher
Institut für Virologie (FB 10), Justus-Liebig-Universität, Gießen



Zusammenfassung

RNA-Rekombination trägt neben Punktmutationen wesentlich zu Veränderungen von vira-len RNA-Genomen bei. Bei Pestiviren entstehen aus nicht zytopathogenen Viren durch nicht homologe RNA-Rekombination zytopathogene Viren, die im Falle des Virus der bo-vinen viralen Diarrhö (BVDV) maßgeblich an der Pathogenese einer letalen Erkrankung beim Rind beteiligt sind. Das Projekt beschäftigt sich in erster Linie mit dem Mechanismus der RNA-Rekombination, wobei Pestiviren als Modell dienen. Im Rahmen der Charakteri-sierung von zytopathogenen BVD-Viren wurden für Pestiviren erstmalig Sequenzcharakte-ristika beschrieben, die wahrscheinlich für die RNA-Rekombination wichtig sind. Für wei-terführende Untersuchungen zum Mechanismus der RNA-Rekombination wurde von uns ein effizientes System zur Erzeugung rekombinanter RNA-Moleküle in Zellkultur etabliert, das auf der Transfektion synthetischer Transkripte beruht. Dieses System ermöglicht eine Quantifizierung der Rekombinationsereignisse, gezielte Veränderungen beider Rekombinationspartner sowie die Herstellung von rekombinanten Viren, die auf molekularer Ebene charakterisiert werden. Ein besonders hervorzuhebendes Ergebnis unserer bisherigen Arbeiten ist, dass RNA-Rekombination auch in Abwesenheit der viralen RNA-abhängigen RNA-Polymerase auftritt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist nicht bekannt, ob die von uns beobachteten Rekombinationsereignisse auf replikationsunabhängige Reaktionen zurückzuführen sind oder ob zelluläre Enzyme eine replikative Rekombination ermöglichen. In der neuen Antragsperiode sollen insbesondere folgende Aspekte untersucht werden: (i) Identifizierung und Charakterisierung der an der RNA-Rekombination beteiligten zellulären und/oder viralen Faktoren; (ii) Nachweis und Überprüfung von Sequenz- und Strukturelementen, die den Ort der RNA-Rekombination beeinflussen (z.B. Heteroduplex-Strukturen, Basenpaarung); (iii) Einfluss der genetischen Verwandtschaft der Rekombinationspartner auf Häufigkeit und Art der Rekombination (homolog versus nicht homolog); (iv) Herstellung von rekombinanten Pestiviren mittels RNA-Rekombination für gezielte Anwendungen (z.B. Attenuierung, Expression heterologer Gene).
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