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 Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise