Das Eindringen eines Viruses bei einer Infektion
Viren sind Parasiten, die auf den biosynthetischen Apparat des Wirtsorganismus angewiesen sind, um sich zu vermehren. Sie nutzen zudem zahlreiche Zellprozesse aus, um durch Membranen in die Zellen und bis in den Zellkern vorzudringen. Immer mehr weist inzwischen darauf hin, dass viele Viren wie der Vacciniavirus ihre eigene endozytische Aufnahme über zelluläre Signalwege durch bestimmte Interaktionen mit den Wirtszellen auslösen. Dies eröffnet ein ganz neues Forschungsgebiet, auf dem die molekularen Bestimmungsfaktoren dieser Vorgänge untersucht werden. Die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts VIRNA (Cellular biology of virus infection) wollten näher erforschen, was zu Beginn einer Virusinfektion bei Tieren geschieht, und die Proteine der Wirtszelle bestimmen, die in diesem Zusammenhang eine Rolle spielen. Zu diesem Zweck wendeten sie Hochdurchsatz-Screening durch siRNA-Silencing sowie ein breites Spektrum an zellulären und molekularen Bioverfahren an. Sie infizierten menschliche Zellen in vitro mit Viren aus sieben verschiedenen Familien (Polyoma-, Alpha-, Pocken-, Herpes-, Bunya-, Paramyxo- und Myxoviren) und beobachteten die zellulären und molekularen Veränderungen. Anhand der Projektergebnisse konnten die Forscher die Strategien und diverse molekulare Mechanismen abbilden, die behüllte und unbehüllte Viren anwenden, um in Zellen einzudringen. Die experimentellen Belege zeigten, dass Viren, neben der Endozytose, noch vor dem Durchdringen der Zellwand Flüssigkeit aufnehmen. Tausende von Zellproteinen sowie virale Gene unterstützen eindringende Viren anscheinend, indem sie die virale Behüllung entfernen und die Transkription und Replikation in Gang setzen. Insgesamt lieferte die im VIRNA-Projekt geleistete Arbeit wertvolle Einblicke in die Interaktion zwischen eindringenden Viren und dem komplexen Apparat der Wirtszelle und führte zu vollkommen neuen Erkenntnissen. Langfristig könnte dieses Wissen genutzt werden, um neue Strategien zur Virenabwehr zu entwickeln.
Schlüsselbegriffe
Infektion, Virus, Endozytose, siRNA
