HI-Virus: Auf der Suche nach Immunität

21. Oktober 2015
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SIV, der Vorläufer von HIV, tritt bei afrikanischen Affen auf, führt meist jedoch nicht zu schweren Erkrankungen. Was haben sie den Menschen voraus? Knapp die Hälfte ihrer Erbsubstanz ist aus Transposons entstanden, die zu Neukombinationen von genetischen Merkmalen beitragen.

Seit den frühen 1980er Jahren hat das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) rund 39 Millionen Menschenleben gefordert. Unbehandelt führt HIV zu AIDS. Dass der Ursprung des HI-Virus beim Affen liegt, konnten Wissenschaftler vor zehn Jahren nachweisen. Wahrscheinlich steckten sich Menschen in Afrika vor etwa 100 Jahren erstmals durch den Verzehr von infiziertem Schimpansenfleisch mit SIV an, dem Simianen Immundefizienz-Virus und Vorläufer des HI-Virus.

Die Betrachtung unterschiedlicher SIV-Stämme und Berechnungen auf Grundlage der Mutationsrate zeigten: Afrikanische Primaten tragen das Virus bereits seit 32.000 bis 78.000 Jahren in sich. „Seit zehntausenden Jahren passen sich Wirt und Parasit einander an“, sagt Privatdozent Dr. Jürgen Schmitz vom Institut für Experimentelle Pathologie. „Wegen dieser erfolgreichen Koevolution führt SIV bei den meisten Primaten nicht zur Immundefizienz.“

48 Prozent Transposons im Erbgut

Die Hoffnung der Wissenschaftler: Wenn sie die Prozesse einer erfolgreichen Wirt-Parasit-Koevolution besser verstehen, könnte das helfen, die schädlichen Wechselwirkungen beim Menschen nachzuvollziehen – und damit zu den Grundlagen neuer Therapien beitragen. Unter Leitung von Dr. Wesley Warren vom McDonnell Genome Institute Washington sequenzierten sie das Erbgut eines Modellorganismus: Die Äthiopische Grünmeerkatze (Chlorocebus aethiops sabaeus) ist die häufigste natürlich vorkommende Wirtsspezies von SIV – und gänzlich immun dagegen. Das entschlüsselte Genom und die erste Analyse schaffen daher nun eine wichtige Grundlage, um die Virus-Immunität in Primaten zu verstehen.

Das Team um Schmitz, bestehend aus Forschern aus dem Institut für Experimentelle Pathologie sowie dem Institut für Evolution und Biodiversität, suchte im Meerkatzenerbgut nach Spuren von springenden Genen, fachsprachlich Transposons – das sind DNA-Abschnitte, die ihre Position und Anzahl im Genom verändern können. Die Forscher fanden heraus, dass mindestens 48 Prozent der gesamten Erbsubstanz aus springenden Genen entstanden sind. Weil Transposons besonders stark zur Neukombination von genetischen Merkmalen beitragen, spielen sie mutmaßlich eine wichtige Rolle in der Evolution der Grünmeerkatze.

Originalpublikation:

The genome of the vervet (Chlorocebus aethiops sabaeus)
Wesley C. Warren et al.; Genome Research, doi: 10.1101/gr.192922.115; 2015

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