P06 - Benedikt Kaufer

Die Rolle der interzellulären Heterogenität, der Epigenetik und viraler Faktoren bei der Entscheidung zwischen lytischer Replikation und Latenz des humanen Herpesvirus 6

Das humane Herpesvirus 6 (HHV-6) infiziert fast alle Menschen in den ersten beiden Lebensjahren, verursacht die Roseola infantum (Dreitagefieber) und wird mit einer Reihe von schweren Krankheiten in Verbindung gebracht. Nach der Primärinfektion etabliert HHV-6 eine lebenslange Infektion im Wirt, die als Latenz bezeichnet wird. In latent infizierten Zellen kann sich das HHV-6-Genom in die Telomere integrieren und so die Erhaltung des Virusgenoms sicherstellen. Interessanterweise kann die Infektion von PBMCs und verschiedenen klonalen T-Zelllinien mit HHV-6 entweder zu einer lytischen Replikation oder zu einer Latenz führen. Darüber hinaus bleibt unbekannt, warum einige Zellen einer klonalen Population die lytische Replikation unterstützen, während das Virus in anderen eine Latenz etabliert. Wichtig ist, dass sich einzelne Zellen einer klonalen Zelllinie in ihrem Transkriptionsstatus unterscheiden, was darauf hindeutet, dass diese Unterschiede in der Genexpression die Entscheidung zwischen lytischer und latenter Replikation beeinflussen könnten. Darüber hinaus haben wir vor kurzem mit Hilfe von Next Generation Sequencing gezeigt, dass latente HHV-6-Genome bei einer Infektion effizient stillgelegt werden. Dies ging mit einem kondensierten Chromatinzustand und repressiven Chromatinmarkierungen einher, was darauf hindeutet, dass epigenetisches Silencing HHV-6 in die Latenz treibt. Daher stellen wir die Hypothese auf, dass der Transkriptionsstatus der Zelle, die chromosomale Integration des Virusgenoms, spezifische virale/zelluläre Faktoren und/oder epigenetische Veränderungen am Virusgenom die Entscheidung zwischen lytischer Replikation und Latenz beeinflussen. Wir werden diese Hypothese in drei spezifischen Zielen adressieren; (i) wir werden beurteilen, ob transkriptionelle Signaturen das Ergebnis der HHV-6A-Infektion beeinflussen und werden untersuchen, ob ausgewählte differentiell exprimierte Gene die Entscheidung zwischen lytischer Replikation und Latenz beeinflussen, (ii) wir werden die Rolle der Integration und des U94-Proteins bei der Etablierung der Latenz untersuchen, indem wir rekombinante Viren verwenden, denen diese Faktoren fehlen, und (iii) wir untersuchen, ob epigenetische Modifikationen und zelluläre Faktoren das Ergebnis der HHV-6A-Infektion beeinflussen. Unsere Untersuchungen werden Licht auf die Entscheidung zwischen lytischer Replikation und Latenz dieses ubiquitären humanen Pathogens werfen.

Zur Beantwortung dieser Fragen setzen wir verschiedene Instrumente ein, darunter Einzelzell-RNA-Seq, BAC-Mutagenese, Integrationstests, das CRISPR/Cas9-System zum Ausschalten von Genen und Chromatin-Immunpräzipitationssequenzierung (ChIP-Seq) in geeigneten Infektionsmodellen.

Dieses breite Spektrum an Techniken ist nur dank der engen Zusammenarbeit innerhalb von DEEP-DV möglich.