Projekte und Grants
Meta-Analysen von defekten viralen Genomsequenzen
Defekte interferierende Partikel (DIPs) sind virale Deletionsmutanten, die die Virusreplikation behindern und somit wirksame neue antivirale Mittel darstellen. Um mögliche antivirale Behandlungen zu bewerten, müssen wir zunächst ein tieferes Verständnis der Eigenschaften von DIPs erlangen. Daher führen wir Meta-Analysen bereits veröffentlichter Sequenzierdaten von Influenzaviren aus in vivo und in vitro Experimenten durch. Wir charakterisieren defekte virale Genome (DVGs) mit großen Deletionen anhand von Merkmalen wie Genomlänge, direct repeats und Anreicherungen von Nukleotiden an der Deletionsstelle, um neue Erkenntnisse mit potenziellen Auswirkungen auf die Biologie der DVGs und/oder das Design zukünftiger DIP-Behandlungen zu gewinnen. So entwickeln wir beispielsweise rechnerische Strategien zur Einstufung von DVGs und zur Vorauswahl der besten Kandidaten für die experimentelle Validierungen. Während wir uns derzeit auf Influenzavirus-Infektionen konzentrieren, sind unsere Methoden auch auf andere DIP-bildende Viren übertragbar, wie z. B. Zika-, Dengue- und Coronaviren.
Erforschung der Dynamik defekter viraler Genome
In infizierten Zellkulturen, die kontinuierlich über mehrere Wochen kultiviert werden, verursachen DVGs periodische Oszillationen der Viruskonzentration. Da in infizierten Zellkulturen mehrere Tausend DVGs gleichzeitig vorhanden sind, ist nicht sofort ersichtlich, welche DVGs die Treiber dieser Oszillationen sind. Es wäre jedoch ressourcen- und zeitaufwändig, jede DVG-Sequenz einzeln in Experimenten zu untersuchen. Daher nutzen wir computergestützte Methoden zur Auswertung von longitudinalen Sequenzierungsdaten, um diejenigen DVGs zu identifizieren, die einen Einfluss auf die Dynamik der infektiösen Viruskonzentration haben und somit als potenzielle Kandidaten für eine antivirale Therapie dienen könnten.
In einem weiteren Projekt, das sich mit der Relevanz von DVGs für die Virusdynamik befasst, untersuchen wir die Auswirkungen von DVGs auf persistierende und latente Infektionen in realen Ausbreitungs- und Ausbruchsszenarien. Dazu kollaborieren wir mit der Outbreak Preparedness and Response Gruppe von Dr. Sophie Duraffour (Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg), um die Rolle von DVGs bei hämorrhagischen Fiebervirusinfektionen, z.B. als Risikofaktor für wiederauflebende Virusausbrüche, mit Hilfe von maßgeschneiderten bioinformatischen Werkzeugen aufzuklären.
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Nachwuchsgruppenleiterin