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Wie sich das HI-Virus vermehrt: RUB-Virologe untersucht die Details der Erbgut-Verpackung

26.11.2009
Das Aids-Virus HIV nutzt menschliche Zellen, um sich zu vermehren. Am Ende des Prozesses steht dabei die Freisetzung neuer Viruspartikel aus der Wirtszelle.

Diese neuen Viren enthalten die komplette Erbinformation, die im Zellkern der Wirtszelle vervielfältigt wird - aber wie genau läuft diese "Verpackung" des Erbguts ab? Diese grundlegende Frage ergründet Bastian Grewe in der Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität (Prof. Dr. Klaus Überla).

Für seine Forschungsarbeiten erhielt er den diesjährigen Förderpreis der von der Dresdner Bank AG betreuten Bochumer Sophia und Fritz Heinemann Stiftung. Der Preis ist mit 15.000 Euro dotiert.

HIV nutzt Zellbestandteile für seine Zwecke

Die Forscher sind den Details der Vermehrung des HI-Virus schon lange auf der Spur. Fest steht, dass neue Viruspartikel an der äußeren Hülle der Wirtszelle, der Plasmamembran, freigesetzt werden. Das Erbgut, das im Zellkern vervielfältigt wird, muss also durch die Zellflüssigkeit (Zytoplasma) zur Membran gelangen und dort in neue Viruspartikel verpackt werden, bevor sie freigelassen werden und weitere Zellen infizieren.

Diese Vorgänge funktionieren Studien der Arbeitsgruppe zufolge ausschließlich dann reibungslos, wenn das Virusprotein Rev anwesend ist. "Es ist wahrscheinlich, dass das Virus daneben noch Bestandteile der Wirtszelle für seine Zwecke einspannt", erklärt Bastian Grewe seinen Forschungsansatz. In den Blickpunkt gerückt sind dabei so genannte miRNA-Moleküle. Diese kleinen Moleküle regulieren normalerweise die Produktion von Proteinen in der Zelle nach dem Bauplan der DNA im Zellkern. "Es gibt aber Hinweise, dass die miRNA auch bei der Entstehung viraler Proteine oder beim Verpackungsprozess bedeutsam ist", so Bastian Grewe.

Suche nach verdächtigen Überbleibseln

Um das herauszufinden, will er verschiedene Untersuchungen durchführen. "Einerseits interessiert es uns, ob sich in den neuen Viruspartikeln miRNA-Moleküle wiederfinden, die mit verpackt worden sind", erklärt er. "Wenn ja, ist das ein Zeichen dafür, dass es eine Interaktion mit miRNA-Molekülen beim Verpacken gibt." Falls miRNA innerhalb der Zelle bei der Herstellung viraler Proteine eine Rolle spielt, müsste sich das anhand der so genannten Processing Bodies (P-Bodies) nachweisen lassen, wohin miRNA-gebundene Moleküle in der Regel transportiert werden. Dort müssten also auch Virusbestandteile landen, falls sie mit miRNA assoziieren. Daher will Bastian Grewe auch P-Bodies unter die Lupe nehmen und auf virale Bestandteile untersuchen.

Modulares Untersuchungssystem erlaubt Rückschlüsse

Für die Untersuchungen besonders vorteilhaft ist, dass die Forscher über ein modulares System verfügen, das es ihnen erlaubt, die Prozesse jeweils mit dem Protein Rev und ohne es zu überprüfen. "Da die Verpackung von viraler Erbinformation in neue Viruspartikel nur mit Rev funktioniert, erwarten wir, dass wir in Abwesenheit von Rev auch kein Virusgenom in den P-Bodies der Wirtszelle finden werden und keine miRNA in Viruspartikeln", erläutert Bastian Grewe. "Finden wir dies aber in Anwesenheit von Rev, dann können wir daraus schließen, dass miRNA bei der Vermehrung von HI-Viren eine Rolle spielt."

Weitere Informationen

Bastian Grewe, Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-29277 oder -29244, E-Mail: BastianGrewe@gmx.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

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