Genomik Retroviraler Infektionen – Dr. Dr. Ulrike Lange

Als zeitgenössisches Retrovirus repliziert das Humane Immundefizienz Virus (HIV) durch Integration proviraler DNA in das Genom infizierter Zellen. Dieser außergewöhnliche virale Lebenszyklus birgt einige Besonderheiten. Die Transkription von integrierten proviralen Sequenzen kann unterdrückt werden und ein latentes Virusreservoir entstehen. Dieses Reservoir in meist langlebigen Immunzellen wird als größte Hürde gesehen, um eine vollständige Eradikation des Virus nach vorausgegangener Infektion zu erlangen. Desweitern akkumulieren chronisch HIV-infizierte Patienten eine Anzahl an defekten proviralen Sequenzen in den Genomen der HIV-Zielzellen. Welche Auswirkungen diese Sequenzen auf die Wirtszellen haben, ist noch weitestgehend unbekannt.

Die Nachwuchsgruppe Genomik Retroviraler Infektionen beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit Retroviren wie HIV, die Funktion des Zielgenoms beeinflussen und vice versa.  Wir erforschen die molekularen Mechanismen, welche die Selektion der genomischen HIV-Integrationsstellen sowie die Etablierung und Aufrechterhaltung der HIV-Latenz bei chronischer Infektion bestimmen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auch auf der Analyse allgemeiner Veränderungen in der Genombiologie. Um diese zu erfassen, untersuchen wir die Regulation von humanen endogenen retroviralen (HERV) Elementen im Kontext der Infektion mit HIV. Diese Elemente sind Relikte uralter retroviraler Infektionen im Rahmen der menschlichen Evolution, die in unserem Genom tausende viral-abstammende Sequenzen hinterlassen haben. Unser übergeordnetes Ziel ist es, zu verstehen, auf welche Art und Weise die Integration proviraler DNA die Aktivität des Zielgenoms verändert und somit physiologische Prozesse der Wirtszelle beeinflusst und zu Pathologien führen kann.

Um diese Fragen zu beantworten, setzen wir eine Reihe von experimentellen Techniken ein, wobei wir uns insbesondere auf die Analyse lokaler und genomweiter epigenetischer und transkriptioneller Zustände konzentrieren und ortsspezifische Targeting-Technologien verwenden, um geeignete zelluläre Modelle für funktionelle Analysen zu generieren. Unsere Arbeit stützt sich auch auf die Untersuchung von Untergruppen von Immunzellen aus Patientenkohorten und gesunden Personen sowie auf bioinformatische integrative Analysen.

Weitere Informationen:

Video der DZIF Academy über die Forschung von Dr. Dr. Ulrike Lange