Bornavirus Aktuell

13.8.10: Sequenzen von Ebola-, Marburg- und Bornaviren im Erbgut

Statt ihren Wirten zu schaden, scheinen die Virusrelikte einen protektiven Effekt zu haben. Welche Aufgaben die Virusrelikte im Genom erfüllen, ist noch nicht abschließend geklärt.

Auszug aus http://www.pharmazeutische-zeitung.de: Die Tatsache, dass virale Gene über so einen langen Zeitpunkt noch aktiv bleiben, lässt vermuten, dass sie biologische Vorteile für den Wirt bieten. Skalka und ihre Kollegen nehmen an, dass die aktiven viralen Segmente eine Art genetische Immunität verleihen. RNA von diesen integrierten viralen Sequenzen könnte mit der RNA von eingedrungenen Viren interferieren. Oder die von diesen Sequenzen stammenden Proteine könnten den Replikationsmechanismus der angreifenden Viren stören. Welche Aufgaben die Virusrelikte im Genom erfüllen, ist noch nicht abschließend geklärt. Für eine schützende Funktion spricht folgende Beobachtung: Menschen, andere Primaten und Mäuse, die aktive Bornavirus-Segmente besitzen, sind gegen Infektionen immun. Hunde und Pferde dagegen, die für die Erkrankung empfänglich sind, weisen keine solchen Segmente auf.

Das Borna-Virus und der Zelltod im Gehirn

16.3.10: Quelle: http://www.bio-pro.de/magazin/wissenschaft/index.html:
Unser Erinnerungsvermögen hat seine materielle Grundlage unter anderem in dem als Hippocampus bezeichneten Areal unseres Gehirns. Darum ist es schwerwiegend, wenn diese Region durch Umwelteinflüsse in ihrer Substanz geschädigt wird. Wie das Borna-Virus charakteristische Verschaltungsmuster verändern und Nervenzellen des Hippocampus zerstören kann, untersucht die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bernd Heimrich von der Universität Freiburg.

Die Experimente können zumindest verstehen helfen, was im Gehirn nach einem Virusbefall passiert. Ein anderes Beispiel zeigt dies noch deutlicher: Heimrich und sein Team haben in einer aktuellen Arbeit am lebenden Rattenmodell untersucht, wie der Befall mit dem Borna-Virus die Verschaltungsmuster im Hippocampus verändert. Sie stellten fest, dass sich verschiedene Verbindungen zwischen den Eingängen aus anderen Gehirnregionen und den verarbeitenden Zellen im Hippocampus umstrukturieren. Im Verlauf der Infektion kommt es zur massiven Abnahme der Körnerzellen. Die Nervenfortsätze aus anderen Gehirnregionen verlieren somit ihre Kommunikationspartner. Diese Nervenfasern bilden dann – vielleicht als Ausweichreaktion – vermehrt Synapsen an Dendriten anderer Zellen im Hippocampus. Synapsen sind Kontaktstellen zwischen Nervenzellen und essenziell für den Informationstransfer im Nervensystem. Die Anzahl an Synapsen variiert in Abhängigkeit zur Infektionsdauer. Das weist deutlich darauf hin, dass sich nach einer viralen Infektion im Gehirn die neuronalen Verschaltungen reorganisieren. Weiter lesen im obigen Link.

7.1.10: In der Bornavirus-Forschung gibt es bahnbrechende neue Ergebnisse in Bezug auf die Erforschung von Depressionen und evtl. von Schizophrenie und über die Vererbung dieses Virus über die Keimbahnen. Eine Bornavirus-Infektion kann eine Quelle von Mutationen in infizierten Personen sein, vermutlich vor allem in Neuronen. In der neuen Studie fanden japanische Forscher Kopien des Bornavirus N (für Nukleoproteid)-Gen eingefügt im menschlichen Genom an mindestens vier verschiedenen Orten.

Viele Virenfossile (Bornavirus) im Genom

Im Erbgut von Menschen und anderen Lebewesen finden sich viele Sequenzen, die Viren bei einer Infektion früherer Generationen vor langer Zeit eingebaut haben. Bislang hatte man solche fossilen Spuren ehemaliger Virenattacken allerdings nur der Gruppe der Retroviren zugeschrieben. Keizo Tomonaga von der Osaka University und seine Kollegen beschreiben nun, dass auch die so genannten Bornaviren sich auf Dauer im Erbgut einer Art verewigen können [1]. Diese Viren könnten durchaus eine bislang unterschätzte Quelle von schädlichen oder innovationsfördernden Mutationen sein, so die Forscher.

Bei Bornaviren werden bei der Replikation allerdings keine Erbgutabschnitte in die Wirts-DNA integriert; das dazu nötige retrovirale Werkzeug, etwa die reverse Transkriptase zum Umkopieren von RNA in DNA, fehlt dem Virus. Trotzdem fanden die Forscher Reste der viralen EBLN-Gensequenzen in der DNA etwa in eigens infizierten Mäusen. Flankierende Abschnitte der integrierten Sequenzen deuten darauf hin, dass mobile genetische Elemente der Wirtszellen dafür verantwortlich sind: Sie kopieren sich regelmäßig selbst und reintegrieren dann an anderer Stelle erneut ins Erbgut. Bei diesem Prozess könnte der verantwortliche Apparat auch RNA der Bornaviren in DNA umgeschrieben und eingebaut haben, vermutet Cédric Feschotte von der University of Texas in Arlington [2]. Weiterlesen hier: http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1018407

Anmerkung: Reverse Transkriptase:  RNA-abhängige DNA-Polymerase der Retroviren erzeugt ein DNA-Provirus nachdem ein RNA-DNA Hybridmolekül entstanden ist. Reverse Transkriptase bildet aus einer RNA den zugehörigen (komplementären) DNA-Strang, normalerweise nicht möglich. Reverse-> Umkehrung. Quelle Ludwig

Tierisches Virus (Bornavirus) schlich bereits vor Millionen Jahren in menschliche DNA

Wissenschaftler der Universität Osaka in Japan fanden heraus, dass es sich um das Bornavirus handelt, das erstmals in den 1970er Jahren identifiziert wurde. Die Forscher unter Keizo Tomonaga verglichen die DNA diverser Säugetiere, darunter Menschen. Im menschlichen Genom wurde das Virus sowohl fragmentarisiert als auch Form zweier Genen gefunden, deren Funktion allerdings unbekannt ist. Das Bornavirus vermehrt sich den Forschern zufolge in den befallenen Zellkernen.Welche Bedeutung der Nachweis des Bornavirus in der menschlichen DNA hat, dürfte heftige wissenschaftliche Kontroversen auslösen.

Die grundlegenden Fragen sind dabei, ob das Virus ausschlaggebende genetische Mutationen in der Menschheitsentwicklung ausgelöst hat, ob es für Erbkrankheiten oder womöglich einen Schutz vor Krankheiten sorgt. Es gibt bereits Spekulationen, wonach das Bornavirus mit Schizophrenie oder anderen Störungen im Zusammenhang stehen könnte. Lesen Sie weiter http://www.google.com/hostednews

Die Tatsache, dass es - zumindest in Zellkulturen – sehr leicht zum Einbau viraler Genabschnitte in die zelluläre DNA und damit zu genetischen Veränderungen in diesen Zellen kommen kann, wird wahrscheinlich auch wieder zu einer Belebung der Diskussion über mögliche Bornavirusinfektionen des Menschen und deren Bedeutung bei neuropsychiatrischen Erkrankungen führen. http://www.virologie.meduniwien.ac.at/home/upload/vei/2010/0310s.pdf

Auch sehr guter Link in deutsch: Wir, Kinder von Viren beschreibt die Entwicklung der Retroviren von vor 50 Mill. Jahren bis jetzt zur Entdeckung des Bornavirus im Genom.
Auszug: Erbe am Erwachen hindern - Damals muss ein Heer von Retroviren unterwegs gewesen sein, vor etwa 50 Millionen Jahren ein zweites, das zeigen Analysen von Didier Trono, Lausanne. Diese Viren in uns haben längst die Fähigkeit verloren, sich vermehren zu lassen. Aber Unheil anrichten kann ihre genetische Information doch, deshalb wird sie in der Embryonalentwicklung stillgestellt, mit einem Protein (KAP-1), das verhindert, dass Retroviren-Genombestandteile abgelesen werden. Mäuse, in denen Tropo KAP-1 blockierte, starben rasch, in ihnen erwachte das Erbe (Nature, 463, S.237). weiter in http://diepresse.com/home/science/533680/

Weitere diesbezügliche sehr interessante Pages (engl.): http://www.sciencenews.org/ und http://www.wired.com/wiredscience/2010/01/bornavirus-in-human-dna/

2.6.2010