Kein Strang gleicht dem anderen

Viren verfügen wie Bakterien über ein eigenes Genom. Für Virologen sind besonders die Enden einer solchen viralen RNA interessant. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Vermehrung und bei der Reaktion des angeborene Immunsystem auf das Virus. Die genetische Information wird vermehrt, indem ein Genomstrang in einen komplementären, so genannten Antigenomstrang abgeschrieben wird. Der wiederum dient als Vorlage oder Matrize für die Synthese eines neuen Genoms.

Durch diesen einfachen Kopiermechanismus sind normalerweise beide Stränge exakte Kopien voneinander. Dies ist jedoch beim Borna Disease Virus (BDV), das zur Gruppe der Negativstrang RNA-Viren gehört, nicht der Fall. Vergleicht man Genom und Antigenom des BDV, findet man, dass beide Stränge jeweils vier zusätzliche Nukleotide als Bausteine der RNA an ihren 3’ Enden besitzen. Für diese Erweiterung gibt es keine Matrize auf dem komplementären Strang, der Vorgang kann mit dem Standardmodell der Vermehrung nicht erklärt werden.

In der vorliegenden Arbeit: „Genomic RNAs of Borna disease virus are elongated on internal template motifs after realignment of the 3’ termini,” konnte die Freiburger Arbeitsgruppe von Dr. Urs Schneider (jetzt Québec, Canada), am Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Abteilung Virologie, zeigen, dass die zusätzlichen Nukleotide nicht vom komplementären Strang abgelesen werden, sondern von einer Matrize die innerhalb des neu synthetisierten Viren-Stranges liegt.

Die Benutzung interner Matrizen zur RNA-Synthese wurde in dieser Arbeit erstmals beschrieben und stellt eine bisher unbekannte Möglichkeit zur Modifizierung viraler Genomenden dar. Die Bedeutung der Genomverlängerung für die Vermehrung und Pathogenese des BDV ist noch nicht eindeutig geklärt. Es gibt jedoch Hinweise, dass dieser Mechanismus dazu dient, die Integrität der Genomenden einerseits zu bewahren und sie anderseits für das angeborene Immunsystem unkenntlich zu machen. Weitere Untersuchungen werden nötig sein, um die Bedeutung des hier beschriebenen „realignment-and-elongation“ Mechanismus zu klären.

Das BDV etabliert in einigen Tieren (z.B. Pferden) eine dauerhafte Infektion, welche zum Ausbruch einer schweren neurologischen Erkrankung führen kann, die tödlich verläuft.

Veröffentlichung:
Arnold Martin, Nadja Hoefs, Josefine Tadewaldt, Peter Staeheli, Urs Schneider: „Genomic RNAs of Borna disease virus are elongated on internal template motifs after realignment of the 3′ termini”. PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)

Edited by Charles Weissmann, The Scripps Research Institute, Jupiter, FL

Kontakt:
Nadja Höfs
Institut für medizinische Mikrobiologie und
Hygiene, Abt. Virologie
Universitätsklinikum Freiburg
Tel.: 0761/203-6642
E-Mail: nadja.hoefs@uniklinik-freiburg.de