Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Study reveals the proteins expressed by human cytomegalovirus

23.11.2012
Ribosome-mapping technique may provide insights into other viral proteomes as well

New findings reveal the surprisingly complex protein-coding capacity of the human cytomegalovirus, or HCMV, and provide the first steps toward understanding how the virus manipulates human cells during infection.

The genome of the HCMV was first sequenced over 20 years ago, but researchers have now investigated the proteome—the complete set of expressed proteins—of this common pathogen as well.

HCMV is an incredibly successful virus, and it infects most humans on the planet. Birth defects and disease, however, are only known to occur in newborn infants and adults with compromised immune systems, respectively. But, the pathogen also has one of the largest viral genomes on record, with a massive 240,000 base pairs of DNA. (For comparison, the genome of the poliovirus only contains about 7,500 base pairs.)

Noam Stern-Ginossar from the University of California in San Francisco, along with colleagues from the United States and Germany, used a combination of techniques, including ribosome profiling and mass spectrometry, to study HCMV's proteome. The method could be used to investigate proteins produced by other viruses as well, they say.

The researchers' findings appear in the 23 November issue of the journal Science, which is published by AAAS, the nonprofit science society.

"The genome of a virus is just a starting point," explained Jonathan Weissman from the University of California, a co-author of the Science report. "Understanding what proteins are encoded by that genome allows us to start thinking about what the virus does and how we can interfere with it… Each of the proteins we've identified has the potential to tell us how this virus is manipulating its host cell."

Stern-Ginossar and the other researchers suspected that existing maps of HCMV's protein-coding potential, based largely on computational methods, were far from complete. So, they began mapping the positions of ribosomes—the cellular organelles in which proteins are synthesized—during an HCMV infection of human fibroblast cells. With the resulting map, Stern-Ginossar and her colleagues discovered templates for hundreds of previously unidentified proteins that were encoded in corresponding DNA segments of the viral genome, known as open reading frames.

Surprisingly, the researchers found that many of these open reading frames encode for exceptionally short protein sequences (fewer than 100 amino acids). And some of the newly identified open reading frames were even hiding inside other open reading frames, they say.

"A key finding of our work is that each of these templates can encode more than one protein," said Annette Michalski from the Max Planck Institute of Biochemistry in Martinsried, Germany, another co-author of the Science report. "And these extremely short proteins might be more common than we expect."

The researchers applied mass spectrometry to confirm the presence of many unknown viral proteins that had been predicted by mapping the ribosome positions.

In the future, this coupling of ribosome profiling with mass spectrometry might be used to investigate the proteomes of other complex viruses. Eventually, such information could be used to understand how different viruses hijack their hosts' cells for their own purposes.

The report by Stern-Ginossar et al. was supported by a human frontier science program postdoctoral fellowship, the Howard Hughes Medical Institute and the Max-Plank Society.

The American Association for the Advancement of Science (AAAS) is the world's largest general scientific society, and publisher of the journal, Science as well as Science Translational Medicine and Science Signaling. AAAS was founded in 1848, and includes some 261 affiliated societies and academies of science, serving 10 million individuals. Science has the largest paid circulation of any peer-reviewed general science journal in the world, with an estimated total readership of 1 million. The non-profit AAAS is open to all and fulfills its mission to "advance science and serve society" through initiatives in science policy; international programs; science education; and more. For the latest research news, log onto EurekAlert!, www.eurekalert.org, the premier science-news Web site, a service of AAAS.

Natasha Pinol | EurekAlert!
Further information:
http://www.aaas.org

More articles from Life Sciences:

nachricht Great apes communicate cooperatively
25.05.2016 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Rice study decodes genetic circuitry for bacterial spore formation
24.05.2016 | Rice University

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten

Für Zukunftstechnologien wie Elektromobilität und erneuerbare Energien ist der Einsatz von starken Dauermagneten von großer Bedeutung. Für deren Herstellung werden Seltene Erden benötigt. Dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist es nun gelungen, mit einem selbst entwickelten Simulationsverfahren auf Basis eines High-Throughput-Screening (HTS) vielversprechende Materialansätze für neue Dauermagnete zu identifizieren. Das Team verbesserte damit die magnetischen Eigenschaften und ersetzte gleichzeitig Seltene Erden durch Elemente, die weniger teuer und zuverlässig verfügbar sind. Die Ergebnisse wurden im Online-Fachmagazin »Scientific Reports« publiziert.

Ausgangspunkt des Projekts der IWM-Forscher Wolfgang Körner, Georg Krugel und Christian Elsässer war eine Neodym-Eisen-Stickstoff-Verbindung, die auf einem...

Im Focus: University of Queensland: In weniger als 2 Stunden ans andere Ende der Welt reisen

Ein internationales Forschungsteam, darunter Wissenschaftler der University of Queensland, hat im Süden Australiens einen erfolgreichen Hyperschallgeschwindigkeitstestflug absolviert und damit futuristische Reisemöglichkeiten greifbarer gemacht.

Flugreisen von London nach Sydney in unter zwei Stunden werden, dank des HiFiRE Programms, immer realistischer. Im Rahmen dieses Projekts werden in den...

Im Focus: Computational high-throughput screening finds hard magnets containing less rare earth elements

Permanent magnets are very important for technologies of the future like electromobility and renewable energy, and rare earth elements (REE) are necessary for their manufacture. The Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM in Freiburg, Germany, has now succeeded in identifying promising approaches and materials for new permanent magnets through use of an in-house simulation process based on high-throughput screening (HTS). The team was able to improve magnetic properties this way and at the same time replaced REE with elements that are less expensive and readily available. The results were published in the online technical journal “Scientific Reports”.

The starting point for IWM researchers Wolfgang Körner, Georg Krugel, and Christian Elsässer was a neodymium-iron-nitrogen compound based on a type of...

Im Focus: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juli 2016

25.05.2016 | Veranstaltungen

"European Conference on Modelling and Simulation" an der OTH Regensburg

25.05.2016 | Veranstaltungen

Fachtagung »Magnetwerkstoffe und Seltene Erden«

25.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ILA 2016: Additive Produktion ­einsatzfähiger Bauteile durch effiziente Prozessketten

25.05.2016 | Messenachrichten

Reliable in-line inspections of high-strength automotive body parts within seconds

25.05.2016 | Messenachrichten

Wie Zellen Barrieren überwinden

25.05.2016 | Förderungen Preise