Auf der Suche nach Immunität gegenüber HIV analysieren Forscher Meerkatzen-Genom

(20.10.2015) Eine Infektion mit dem HI-Virus (HIV) führt bei Menschen unbehandelt zum erworbenen Immundefektsyndrom, besser bekannt als AIDS. Das Vorläufer-Virus von HIV tritt bei afrikanischen Affen auf, führt dort meist jedoch nicht zu schweren Erkrankungen.

Was haben die Tiere den Menschen voraus und was lässt sich daraus eventuell für die Medizin lernen? Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, hat ein internationales Forscherteam das Genom der Äthiopischen Grünmeerkatze entschlüsselt. Beteiligt waren auch Forscher der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.


Dr. Angela Noll, Privatdozent Dr. Jürgen Schmitz und Dr. Gennady Churakov (v.l.) bilden das münstersche Team des Meerkatzen-Projektes

Münster (mfm) Von einer Tierinfektion zur globalen Geißel: Seit den frühen 1980er Jahren hat das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) rund 39 Millionen Menschenleben gefordert. Unbehandelt führt HIV zum erworbenen Immundefektsyndrom, besser bekannt als AIDS: Betroffene sterben wegen ihres geschwächten Immunsystems häufig an sonst harmlosen Infektionen.

Bei den meisten afrikanischen Affen führt das Vorläufervirus nicht zu schweren Erkrankungen. Was haben die Tiere den Menschen voraus und was lässt sich daraus eventuell für die Medizin lernen? Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, hat ein internationales Forscherteam das Genom der Äthiopischen Grünmeerkatze entschlüsselt – beteiligt waren auch Forscher der Universität Münster.

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.“

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.

Die Ergebnisse des Genomprojekts wurden nun in der Onlineausgabe des renommierten Journals „Genome Research“ publiziert und werden ab November auch in der gedruckten Version zu lesen sein.




Weitere Meldungen

An Koala-Retroviren testeten Wissenschaftler erstmal die neue SIP-Methode zur Gensequenzierung; Bildquelle: David Clode

Fortschritte in der Wildtier-Genomforschung durch eine neue molekulare Methode

Einem Team von Wissenschaftler*innen des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz IZW), des Australischen Museums und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) ist es gelungen, eine neue Methode zur Identifizierung beliebiger flankierender Gensequenzen zu entwickeln
Weiterlesen

Uppsala University

How gene flow between species influences the evolution of Darwin’s finches

Despite the traditional view that species do not exchange genes by hybridisation, recent studies show that gene flow between closely related species is more common than previously thought
Weiterlesen

Wildkatze; Bildquelle: Thomas Stephan

Genomforschung für den Artenschutz - Internationale Fachtagung in Frankfurt

Das Artensterben messen und aufhalten: Eine gewaltige Herausforderung, für die dringend neue Ansätze und Methoden gesucht werden. Hoffnung ruht auch auf der modernen Molekulargenetik.
Weiterlesen

Spix's Scheibenflügel-Fledermaus (Thyroptera tricolor); Bildquelle: Sébastien Puechmaille

Internationales “Vertebrate Genomes Project” veröffentlicht 15 neue Genome

Das internationale „Vertebrate Genomes Project“ (VGP) ist offiziell gestartet und veröffentlicht 15 neue Referenzgenome, die alle fünf Klassen von Wirbeltieren repräsentieren
Weiterlesen

Dr. Liliya Doronina und PD Dr. Jürgen Schmitz von der Medizinischen Fakultät der Universität Münster ist es gelungen, die genaue Abstammung des ausgestorbenen Beutelwolfs zu rekonstruieren.; Bildquelle: Christoph Steinweg, LWL

Forscher der Universität Münster entschlüsseln das Genom des Beutelwolfs

In einem internationalen Konsortium um Professor Andrew Pask von der Universität Melbourne lüfteten nun Forscher der Universität Münster die Geheimnisse der Abstammung des ausgestorbenen Beutelwolfes
Weiterlesen

Hybridbären wie der Pizzly oder Grolar – eine Mischung zwischen Polarbär und Grizzly – sind nicht so selten wie bisher angenommen; Bildquelle: Andrew Derocher

Vollständige Genome aller Bärenarten liegen vor

Senckenberg-Wissenschaftler haben mit Hilfe mehrerer zoologischer Gärten das komplette Erbgut von vier Bärenarten sequenziert
Weiterlesen

Der Beutelteufel, auch Tasmanischer Teufel genannt, (Sarcophilus harrisii); Bildquelle: Maria Nilsson-Janke

Ruhe im Genom des Tasmanischen Teufels

Im Erbgut höherer Säugetiere und Beuteltiere gibt es überraschend viele mobile Elemente. Diese sogennanten „springenden Gene“ sind beim Tasmanischen Teufel nicht mehr in der Lage ihre Position im Genom zu verändern
Weiterlesen

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)

Wie fischt man gezielt nur das Genom eines Krankheitserregers aus dem Erbgut-Gemisch des Patienten

IZW-Forscher um Alex Greenwood publizieren in PLOS ONE einen simplen Weg, um das Erbgut einer Lebensform aus dem Gemisch von Genomen mehrerer Organismen herauszuangeln
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen

09.10.