Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die DNA von Viren in der Zelle verfolgen

17.10.2013
Wie sich Viren in der Zelle verbreiten, machen Zellbiologen und organische Chemiker der Universität Zürich sichtbar.

Dank eines neuen Verfahrens konnten sie die DNA von Viren markieren und somit erstmals in Einzelmolekül-Auflösung in der Wirtszelle verfolgen. Die neuen Erkenntnisse verbessern das Verständnis, wie sich virale Krankheiten ausbreiten und wie Zellen auf Virusinfektionen reagieren.

Viren sind Krankheitserreger. Entsprechend wichtig ist es, die genauen zellulären Abläufe – angefangen vom Befall der Zelle durch das Virus bis zur Verteilung der viralen DNA innerhalb der Zelle – möglichst genau zu kennen. Doch mit den heutigen Verfahren ist es nicht möglich, die Entwicklungsschritte eines intakten Virus’ und seiner DNA im Innern einer Wirtszelle zu beobachten.

Jetzt stellt ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Zürich unter der Leitung des Zellbiologen Urs Greber ein Verfahren vor, mit dessen Hilfe erstmals virale DNA in der Wirtszelle in Einzelmolekülauflösung sichtbar gemacht werden kann. Das Verfahren liefert unerwartete Erkenntnisse über die Verteilung der viralen DNA in der Zelle und über die Empfänglichkeit der einzelnen Zellen für virale DNA.

Virale DNA mit Hilfe von Click-Chemie beobachten

Für ihre Untersuchungen verwendeten Greber und Kollegen Adenoviren, die beim Menschen Atemwegserkrankungen und Bindehautentzündungen auslösen können, sowie Vaccinia- und Herpesviren zusammen mit menschlichen Zellkulturen. Um die DNA eines intakten Virus’ zu markieren, setzten die Wissenschaftler auf Click-Chemie, d.h. auf einfach durchführbare, breit anwendbare chemische Reaktionstypen.

Nathan Luedtke, bioorganischer Chemiker an der UZH, und seine Doktorandin Anne Neef entwickelten ein spezifisches chemisches Molekül. Dazu Luedtke: «Unser Molekül bindet sich an die virale DNA ohne diese zu verändern und bringt sie unter dem Superresolutions-Fluoreszenzmikroskop zum Aufleuchten.»

Abwehrreaktion von infizierten Zellen erstmals sichtbar

Greber und sein Team infizierten im Labor gezüchtete menschliche Zellen mit den chemisch markierten Viren. Anschliessend produzierten sie zeitlich gestaffelte Bilder von den verschiedenen Phasen der Infektion der Wirtszelle. «Mit unserer Untersuchungsmethode können wir erstmals zeigen, dass nicht alle virale DNA in den Zellkern eindringt, sondern DNA-Teile im Zytosol verbleiben, den flüssigen Bestandteilen des Zytoplasmas», erläutert Greber die Resultate. Gemäss den Wissenschaftlern ist dieses Phänomen auf die antiviralen Abwehrreaktionen der Zelle zurückzuführen.

Dazu Greber: «Wir können erstmals die zelluläre Antwort auf eintretende virale DNA sichtbar machen.» Weiter können die Forscher zeigen, dass identische Zellen unterschiedlich empfänglich sind für eine virale Infektion. Greber vermutet, dass auch der Zellkern über antivirale Abwehrmechanismen verfügen könnte. Diese Fragen sollen künftige Untersuchungen klären. Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass sich ihre an Adeno-, Vaccinia- und Herpesviren gewonnenen Erkenntnisse auch auf andere DNA-Viren oder das HI-Virus (HIV) übertragen lassen.

Literatur:
I-Hsuan Wang, Maarit Suomalainen, Vardan Andriasyan, Samuel Kilcher, Jason Mercer, Anne Neef, Nathan W. Luedtke & Urs F. Greber. Tracking viral genomes in host cells at single molecule resolution. Cell Host Microbe, October 16, 2013. http://dx.doi.org/10.1016/j.chom.2013.09.004
Kontakt:
Prof. Dr. Urs Greber
Institut für Molekulare Biologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 48 41
E-Mail: urs.greber@imls.uzh.ch

Nathalie Huber | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.mediadesk.uzh.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise