Studie entdeckt mittels 454 Sequencing die verborgene Komplexität des Genoms des riesigen Mimivirus

(PresseBox) (Branford (Connecticut, USA), ) Eine heute online im Fachmagazin Genome Research veröffentlichte Studie bietet neue Einblicke in das komplexe Genom des riesigen Mimivirus, des größten bislang entdeckten Virus. Bisherige Studien hatten gezeigt, dass das Mimivirus - anders als die meisten Viren - mehr Gene als viele Bakterien besitzt und dass es Funktionen ausführt, die sonst nur in zellulären Organismen vorkommen. Die Ergebnisse der aktuellen Studie, die von einem Team des Labors für strukturelle und genomische Information am französischen Institut de Microbiologie de la Méditerranée in Marseille geleitet wurde, legen den Schluss nahe, dass das Mimivirus noch komplexer ist als bislang angenommen. Mithilfe des Genome Sequencer FLX Systems von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche (SIX: RO, ROG; OTCQX: RHHBY), unternahmen die Forscher die weltweit erste Analyse eines Virentranskriptoms. Hierzu führten sie eine Tiefensequenzierung (Deep Sequencing) der RNAs durch, die von mit dem Mimivirus infizierten Amöben im Laufe des viralen Vermehrungszyklus exprimiert wurden (1). Wider Erwarten entdeckten sie 75 neue Gene, darunter 26 für nichtkodierende RNAs. Die Existenz - und bislang unbekannte Funktion - dieser zusätzlichen Gene im ohnehin riesigen Mimivirus-Genom könnte die bisherigen Auffassungen über die Funktionsweise großer Viren radikal verändern.

Seit seiner Entdeckung und der Entzifferung seines Genoms im Jahr 2004 hat das Mimivirus die traditionelle Abgrenzung zwischen Viren und zellulären Organismen in Frage gestellt und Debatten zwischen Virologen und Evolutionsbiologen angeheizt. Für ihr Vorhaben, das Transkriptom des Mimivirus vollständig zu charakterisieren und neue Einblicke in die Funktionen seiner Gene und Proteine zu erhalten, entschieden sich die Forscher für das Genome Sequencer FLX System. "Wir konnten nicht nur die bereits vorhergesagten 910 proteinkodierenden Gene bestätigen, sondern zusätzlich 75 neue Gene des Mimivirus identifizieren.", erklärten Jean-Michel Claverie und Chantal Abergel, die Seniorautoren der Studie. "Die mit dem GS FLX System erzielten langen Leseweiten waren entscheidend für die Assemblierung vollständiger Transkripte, die Identifizierung polycistronischer RNAs und für den Nachweis kurzer Transkripte, da 5'- und 3'-Tags im selben Read enthalten waren."

Durch Sequenz-Mapping war es auch möglich, die meisten Promotorregionen genau abzugrenzen und ein Sequenzmotiv zu identifizieren, das die früh exprimierten Mimivirusgene von den spät exprimierten unterscheidet. Ein aufregender Fund war die Entdeckung eines neuen Promotorelements bei spät exprimierten Genen, das auch in Sputnik auftaucht, dem vor kurzem beschriebenen "Virophagen" des Mimivirus.

Als nächstes planen die Forscher, ähnliche Transkriptomanalysen in An- und Abwesenheit verschiedener Inhibitoren durchzuführen sowie mit anderen, für das Mimivirus unterschiedlich anfälligen Amöbenstämmen. Da aktuelle Metagenomstudien vermuten lassen, dass das Mimivirus der Prototyp vieler mariner Viren sein könnte, die verschiedene Mikroorganismen des Planktons befallen, wurde ein spezielles Programm im Rahmen der laufenden internationalen Tara-Oceans-Expedition aufgelegt, um die marinen Verwandten des Mimivirus zu finden.

"Wir freuen uns, dass die 454 Sequencing-Systeme weiterhin mehr und mehr in der virologischen Forschung eingesetzt werden.", sagte Ulrich Schwoerer, Leiter des weltweiten Marketings bei 454 Life Sciences. "Diese Studie zeigt erstmals die einzigartigen Möglichkeiten dieser Technologie für die umfassende Transkriptomanalyse viraler Genome. Wir werden die Arbeit des Teams auf diesem Gebiet gespannt weiter verfolgen."

Weitere Informationen zu den 454 Sequencing-Systemen finden Sie auf www.454.com.

Kontakt

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Sandhofer Str. 116
D-68305 Mannheim
Dr. Ulrich Schwoerer
454 Life Sciences Corporation, a Roche company
Claudia Fuchs
Assistant to Dr. Jochen Strack, Head of Global Finance RAS
Dr. Burkhard Ziebolz
Roche Applied Science
Head Global Communication
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