In der zweiten Förderperiode wird Z01 den DEEP-DV-Transkriptionsatlas zur Genregulation bei DNA-Virusinfektionen auf Einzelzellniveau entwickeln und analysieren. In Zusammenarbeit mit den DEEP-DV-Partnern werden wir einen umfassenden, zeitlich aufgelösten und harmonisierten Atlas der Infektion durch alle in DEEP-DV untersuchten DNA-Viren erstellen. Durch die Verwendung der metabolischen RNA-Markierung mit 4-Thiouridin (4sU) wird der DEEP-DV-Atlas nicht nur Momentaufnahmen der Genexpression während der gesamten Infektion liefern, sondern auch die Analyse und den Vergleich regulatorischer Prozesse in bisher nicht dagewesenem Detail ermöglichen. Der Atlas wird über eine Webplattform verbreitet, die die Visualisierung und Analyse von Einzelzelldaten aus mehreren Projekten ermöglicht und virusübergreifende Vergleiche erleichtert.

Wir werden auch neue rechnergestützte Ansätze entwickeln, um den Atlas zu nutzen: Wir werden eine Methode entwickeln, mit der sich das Infektionsstadium einzelner Zellen anhand der viralen Genexpressionsmuster bestimmen lässt. Wir werden unsere zuvor entwickelte Methode Heterogeneity-seq erweitern, um Faktoren zu identifizieren, die den Ausgang der Infektion für verschiedene Viren entweder in gleicher oder unterschiedlicher Weise beeinflussen. Darauf aufbauend werden wir genregulatorische Netzwerke für DNA Virusinfektionen inferieren, indem wir direkt die 4sU-Markierung nutzen, um direkte regulatorische Effekte von indirekten Faktoren zu unterscheiden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Regulierung interferonstimulierter Gene (ISGs), für die wir einen aktualisierten Katalog von ISGs und ihrer Regulierung aus öffentlichen RNA- und ChIP-seq-Daten zusammenstellen werden. Darüber hinaus werden wir alternative Polyadenylierung und aberrante Transkriptionsterminierung in DNA Virusinfektionen mit Hilfe des DEEP-DV Atlas vergleichend untersuchen. Schließlich werden wir gemeinsam mit den DEEP-DV-Partnern unsere Untersuchungen zu HSV-1-induzierten Veränderungen in der RNA-Polymerase II Pausierung und der Regulierung von Transposons in DNA Virusinfektionen fortsetzen.