Pathogenic role of miRNAs in herpesvirus infection

Der vom BMBF im Rahmen des Nationalen Genomforschungsnetzwerks NGFN-Plus seit 2008 geförderte, multidisziplinäre Forschungsverbund besteht aus 7 Teilprojekten, die sich mit der Untersuchung von viralen und zellulären miRNAs in der Pathogenese von Herpesvirus Infektionen beschäftigen. Die sieben beteiligten Arbeitsgruppen besitzen Expertise auf dem Gebiet der Virologie, Biochemie, Entwicklungbiologie und Bioinformatik und untersuchen verschiedene Aspekte von miRNAs bei Herpesviren unter Verwendung neuer, innovativer Technologien.

Micro-RNAs (miRNAs) sind kleine, konservierte RNAs mit einer Länge von ca. 22 Nukleotiden. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Genregulierung und können dabei verschiedenste biologische Prozesse wie z. B. Entwicklung, Differenzierung und programmierten Zelltod beeinflussen. Micro-RNAs bewirken dabei eine spezifische Verringerung der Proteinexpression. Sie selbst besitzen dabei keine katalytische Aktivität. Vielmehr „führen“ sie Proteine aus der Argonauten Familie zu Sequenzen in untranslatierten Bereichen von Boten-RNAs (mRNAs), wo diese ihre Aktivität entfalten können, indem sie die Translation hemmen und/oder die Stabilität der mRNA verringern. Somit stellen die Micro-RNAs einen wichtigen Regulationsmechanismus innerhalb der Zelle dar. Die Bedeutung von miRNAs bei der Entwicklung von Krankheiten ist bisher weitgehend unbekannt. Vor einiger Zeit wurden miRNAs gefunden, welche von Herpesviren und anderen Viren kodiert werden. Auch ist bekannt, dass zelluläre miRNAs die Virusvermehrung beeinflussen können und auch ihrerseits durch das Virus beeinflusst werden. Die acht bisher bekannten humanen Herpesviren sind Ursache für eine Vielzahl verschiedener Erkrankungen – von der einfachen Kinderkrankheit (Windpocken) über angeborene schwere Erkrankungen bis hin zur Krebsentstehung. Dabei werden im Wesentlichen die folgenden Faktoren untersucht:

1. Die Wirkung von microRNAs auf krankheitsrelevante zelluläre Prozesse, wie z. B. Tumorbildung, Zellzykluskontrolle und programmierter Zelltod.
2. Die räumliche und zeitliche Verteilung von viralen und zellulären miRNAs während der Infektion und schließlich
3. die Identifizierung und Funktion viraler und zellulärer Proteine, welche an diesen Prozessen beteiligt sind.

Das Ziel unserer Forschungsaktivitäten ist ein besseres Verständnis der Pathogenese von Herpesviren und die Entwicklung neuartiger Behandlungsmethoden für durch sie verursachte Krankheiten.

Teilprojekte