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28.04.09 Vermehrung des Dengue-Virus in 3D

Im Kanalsystem der menschlichen Zelle

Wissenschaftler am Universitätsklinikum Heidelberg stellen erstmals dreidimensional die Vermehrung des Dengue-Virus dar

Abb. 1: Grau im Hintergrund liegt eine normale, zweidimensionale Aufnahme des Dengue-Virus mit dem Elektronenmikroskop. Überlagert ist das 3D-Modell. Man erkennt die Röhre des Endoplasmatischen Reticulums und im Inneren davon die ballonartigen Einstülpungen, in denen das Dengue-Virus sein Genom vermehrt.
Quelle: Hygiene-Institut Heidelberg

Das Dengue-Fieber ist die häufigste von Stechmücken übertragene Infektionskrankheit; weltweit sind rund 100 Millionen Menschen erkrankt. Wissenschaftlern des Hygiene-Instituts am Universitätsklinikum Heidelberg ist es erstmals gelungen, den Vermehrungsort des Virus in der menschlichen Zelle dreidimensional darzustellen. Ihre Arbeit gibt Einblicke in den genauen Ablauf der Virusvermehrung und hat Modellcharakter für weitere Viren, deren Vermehrung noch ungeklärt ist, wie etwa das Hepatitis-C-Virus. Außerdem bietet sie neue Ansatzpunkte für die Entwicklung einer Vorbeugung oder Behandlung des Fiebers. Bislang gibt es weder eine Impfung noch eine spezifische antivirale Therapie.

Professor Dr. Ralf Bartenschlager, Direktor der Abteilung Molekulare Virologie am Heidelberger Hygiene-Institut, und sein Team haben in Kooperation mit Kollegen vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) ihre Arbeit in der aktuellen Ausgabe der renommierten Zeitschrift "Cell Host & Microbes" veröffentlicht.

Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, können allein aus ihrer Erbsubstanz (RNA oder DNA) keine Proteine herstellen. Ihre Vermehrung kann daher nur innerhalb einer Wirtszelle erfolgen - doch wo und wie genau geschieht dies? Für die Entwicklung von Therapien ist diese Frage von entscheidender Bedeutung.

Viren wandeln menschliche Zellmembranen für ihre Zwecke um

Dengue-Viren vermehren sich im sogenannten Endoplasmatischen Reticulum, einem mit der Zellkernhülle verbundenen Membransystem; dort findet die Synthese von Proteinen statt. Das Dengue-Virus nutzt dieses Membransystem und formt es für seine eigenen Zwecke um.

"Wir wissen nun, dass die virale RNA in Einstülpungen des Endoplasmatischen Reticulums vermehrt und durch winzige Poren ausgeschleust wird. Auch konnten wir zeigen, dass die Vermehrung des Virusgenoms und dessen Einkapselung in neue Viren direkt gekoppelt sind", so Professor Bartenschlager. Die neuen Virusgenome werden durch die Poren in den intrazellulären Raum ausgeschleust und dort in Virusvorstufen eingebaut, die dann ein zweites Mal in das Endoplasmatische Reticulum eindringen. Dabei erhalten sie eine Membranhülle, die sie für die Zelle so tarnen, dass sie wie eine normale zelluläre Fracht ausgeschleust werden. Der Fortpflanzungszyklus kann von Neuem beginnen..

Quelle:

Composition and Three-Dimensional Architecture of the Dengue Virus Replication and Assembly Sites
S. Welsch, et. al., Cell Host & Microbe 2009, DOI: 10.1016/j.chom.2009.03.007

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Vermehrung des Dengue-Virus in 3D
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2009apr/dengue.shtm)

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