Genom des ASP-Virus kartiert

Neue Studie liefert wichtige Informationen für die Erforschung dringend benötigter Methoden zur Bekämpfung der Afrikanischen Schweinepest

Forscher des University College London (UCL) und des Pirbright-Instituts haben die Expression* von Genen im gesamten Genom des afrikanischen Schweinepestvirus (ASPV) kartiert, was dazu beigetragen hat, ihre Aktivierungsreihenfolge zu bestimmen und neue Gene aufzudecken.

Die im Journal of Virology  veröffentlichte Studie könnte wichtige Informationen für diejenigen liefern, die Impfstoffe und antivirale Medikamente entwickeln, um die durch das Virus verursachte tödliche Schweinekrankheit zu verhindern.

Der ASPV verursacht bei Hausschweinen und Wildschweinen ein oft tödliches hämorrhagisches Fieber. In Osteuropa, Asien und Afrika breiten sich weiterhin große Ausbrüche der afrikanischen Schweinepest aus, durch die 2019 fast sieben Millionen Schweine starben. 

Ohne einen Impfstoff oder wirksame Virostatika können Ausbrüche nur durch Biosicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung der Übertragung gewährleistet werden.

„Unsere Studie hat über 30 neue Gene aufgedeckt, die bisher unbekannt waren“, sagte der Hauptautor Professor Finn Werner (UCL Structural & Molecular Biology).

In ihrer Studie verwendeten die Forscher eine Sequenzierung der nächsten Generation, um Gene zu analysieren, die vom ASPV exprimiert werden. Daraus erstellten sie die erste vollständige genetische „Roadmap“, die die Reihenfolge aufzeigt, in der verschiedene Sätze von ASPV-Genen während des gesamten Infektionszyklus aktiviert werden.

Gene, einschließlich derjenigen im ASPV, werden durch einen Prozess aktiviert, der als Transkription bezeichnet wird. Dies wird durch RNA-Polymerase durchgeführt, die als „Gatekeeper“ dient, indem sichergestellt wird, dass die in der DNA codierten Informationen zum richtigen Zeitpunkt während der Infektion exprimiert werden. 

Die RNA-Polymerase findet Gene, die auf spezifischen DNA-Sequenzen oder „Promotoren“ basieren, die sich vor einem Gen befinden.

Das Team zeigte, dass Gene, die während einer frühen Infektion exprimiert werden, andere Promotoren haben als später exprimierte, wodurch das Virus das Muster aktivierter Gene entsprechend dem Stadium der Infektion verschieben kann. 

Gene, die für die DNA-Replikation und die Umgehung des Immunsystems verwendet werden, werden zu Beginn des Infektionszyklus eingeschaltet, während diejenigen, die an der Herstellung von Proteinen für die neuen Viruspartikel beteiligt sind, später aktiviert werden.

„ASFV hat ein sehr großes DNA-Genom. Zum Vergleich: Das Influenzavirus exprimiert acht Gene, während ASPV zwischen 150 und 190 exprimiert, was es Wissenschaftlern bisher erschwert hat, die Bedeutung jedes Gens zu identifizieren und zu bestimmen. Unsere Studie hilft dabei, herauszufinden, welche Gene in verschiedenen Infektionsstadien wichtig sind, um ihre Funktionen besser zu verstehen“, führt Co-Autorin Dr. Linda Dixon (Pirbright Institute) dazu aus.

Durch die Weiterentwicklung der Kenntnisse der ASPV-Grundlagenbiologie liefert diese Studie wichtige Informationen, die dazu beitragen, die Erforschung dringend benötigter Methoden zur Krankheitsbekämpfung voranzutreiben.

* Als Genexpression bezeichnet man die Bildung eines von einem Gen kodierten Genprodukts, vor allem von Proteinen oder RNA-Molekülen. Die Genexpression besteht aus mehreren Einzelvorgängen. Dazu zählen Transkription, Spleißen, Translation und posttranslationale Modifikation sowie deren Regulationsmechanismen. Das zugehörige Verb lautet exprimieren. (Quelle: https://flexikon.doccheck.com/de/Genexpression)

Erstellt mit Material einer Pressemitteilung des University College London (UCL) vom 21. Februar 2020