Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Sequences Capture the Code of the Common Cold

16.02.2009
In an effort to confront our most familiar malady, scientists have deciphered the instruction manual for the common cold.

Anzeige

Writing last week (Feb. 12) in the journal Science, a multi-institutional team of researchers reports the sequences for all of the 99 known strains of cold virus, nature’s most ubiquitous human pathogen. The feat exposes, in precise detail, all of the molecular features of the many variations of the virus responsible for the common cold, the inescapable ailment that makes us all sneeze, cough and sniffle with regularity.


Conducted by teams at the University of Maryland School of Medicine, the University of Wisconsin-Madison and the J. Craig Venter Institute, the work to sequence and analyze the cold virus genomes lays a foundation for understanding the virus, its evolution and three-dimensional structure and, most importantly, for exposing vulnerabilities that could lead to the first effective cold remedies.

“We’ve had bits and pieces of these things for a long time,” says Ann Palmenberg, of UW-Madison’s Institute for Molecular Virology and the lead author of the new study. “Now, we have the full genome sequences and we can put them into evolutionary perspective.”

As its name implies, the common cold is an inescapable, highly contagious pathogen. Humans are constantly exposed to cold viruses, and each year adults may endure two to four infections, while schoolchildren can catch as many as 10 colds.

“We know a lot about the common cold virus,” Palmenberg explains, “but we didn’t know how their genomes encoded all that information. Now we do, and all kinds of new things are falling out.”

The genetic sequence of an organism is, in essence, a blueprint that carries all the necessary information for life. It reveals at the most basic level how an organism is constructed and can help scientists look back in time, assemble a family tree and see how a plant, animal or microbe came to be. With pathogens such as viruses, it can also be used to help predict the potential virulence of new emerging agents of disease.

A sequenced genome can also show an organism’s vulnerabilities. In the case of the cold virus, for example, the sequenced genomes are showing which receptors on cells the viruses bind to, information that can be used to design drugs that could potentially help prevent or mediate infection as viruses require access to host cells to do their dirty work and make new viruses.

“This gives us the molecular basis for drug activity,” says Palmenberg. “We can predict which drugs can take them out.”

Stephen B. Liggett, the new study’s senior author and a professor of medicine and physiology at the University of Maryland School of Medicine, notes that the relative paucity of information about the genetic composition of the many strains of cold virus has slowed the development of effective drugs to prevent infection, medicine that can be critically important for some populations.

“We generally think of colds as a nuisance, but they can be debilitating in the very young and in older individuals, and can trigger asthma attacks at any age,” says Liggett, a pulmonologist and molecular geneticist. The new sequences, he says, may help science understand the etiology of asthma as recent studies suggest rhinovirus infection in children can reprogram the immune system to develop asthma by adolescence.

The newly sequenced viruses also show, says Palmenberg, why it is unlikely we will ever have an effective, all-purpose cold vaccine: The existing reservoir of viruses worldwide is huge and, according to the new study, they have a tendency to swap genetic sequences when cells are infected by more than one virus, a phenomenon that can lead to new virus strains and clinical manifestations.

“Having sequenced the complete genomes of these things we now know you can be infected by more than one virus at a time and that they can recombine (their genes),” Palmenberg explains. “That’s why we’ll never have a vaccine for the common cold. Nature is very efficient at putting different kinds of paint on the viruses.”

The ability of different cold virus strains to swap genes and make entirely new strains was thought to be impossible, notes Claire M. Fraser-Liggett, a co-author of the new study and director of the Institute for Genome Sciences and professor of medicine and microbiology at the University of Maryland School of Medicine. “There is the possibility that this could lead to the emergence of a new rhinovirus strain with fairly dramatic properties,” says Fraser-Liggett.

However, with cold virus sequences in hand, as well as some idea of how they exchange genetic information, it may be possible to predict the pathogenic potential of a virus and devise antiviral agents to thwart infection.

The sequenced cold viruses, which were collected from human noses worldwide, fall primarily into two broad species categories or serotypes of human rhinovirus, types A and B. The new work is timely as it presents a framework for understanding yet another newly described species of rhinovirus known as C, whose strains are less common, but far more virulent, capable of infecting cells deep in the lungs.

The new study was funded by the University of Maryland School of Medicine and the National Institutes of Health.

Terry Devitt | Quelle: Newswise Science News
Weitere Informationen: www.wisc.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

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: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp