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 Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere
20.02.2018 | Forschungszentrum Jülich GmbH

nachricht Markierung für Krebsstammzellen
20.02.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics