Induktion und Suppression der antiviralen RNAi Wege durch Moskito-spezifische und Moskito-übertragene Viren

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Sandra Junglen; Dr. Ronald van Rij
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226337221

Einleitung. Durch Arthropoden übertragene Viren (Arboviren) replizieren natürlicherweise in enzootischen Zyklen zwischen blutsaugenden Arthropoden und Wildtieren, die Amplifikationswirte dienen. Arboviren können auf den Menschen überspringen, aber der Mensch ist meist ein Fehlwirt, d.h. von ihm geht keine weitere Infektion aus. Es können sich allerdings auch urbane Zyklen ausbilden, bei dem der Mensch als Wirt und anthropophile Moskitos als Vektoren dienen. Im Hinblick auf die globale Ausbreitung von Arboviren, ist es wichtig zu verstehen welche Faktoren die Vektorkompetenz und damit die Überschreitung der Speziesbarriere beeinflussen, um abschätzen zu können, welche Arboviren sich an epidemische Zyklen anpassen können und das Potential besitzen Epidemien auszulösen. Vorarbeiten und Ergebnisse aus der ersten Förderperiode. RNA Interferenz (RNAi) ist ein wichtiger antiviraler Verteidigungsmechanismus in Insekten und auch in Moskitos. Viele der insektenspezifischen Viren haben im Gegenzug Mechanismen entwickelt mit denen sie die antivirale Antwort unterdrücken können. Das Ziel der ersten Förderperiode war es die Rolle von RNAi in mit Flaviviren infizierten Moskitos zu verstehen. Um eine Unterdrückung der RNAi Antwort nachweisen zu können, haben wir robuste Nachweissysteme etabliert. Wir konnten keine Unterdrückung der RNAi Antwort durch Moskito-spezifische und -übertragene Flaviviren feststellen. Eine Untersuchung der kleinen RNAs in Aedes Zellen, die entweder mit Viren mit Aedes- oder Culex-Tropismus infiziert wurden, zeigte, dass ähnliche Level von kleinen RNAs gebildet wurden. Interessanterweise wurden bei zwei der untersuchten Flaviviren zusätzlich zu small interfering RNAs (siRNA) auch kleine RNAs mit den Eigenschaften von piwi-assoziierten RNAs (piRNAs) gefunden. Ziele und Herangehensweise. Ziel dieses Projektes ist es, die Rolle von antiviralen RNAi und piRNA Antworten und viralen Abwehrmechanismen im Bezug auf die Vektorkompetenz von Moskitos zu verstehen. Parallel zu den mit Flaviviren durchgeführten Versuchen der ersten Förderperiode, werden wir die Induktion und Unterdrückung der RNAi Antwort von repräsentativen Bunyaviren, mit unterschiedlichem Wirtstropismus und Ursprung (sylvatisch oder epidemisch) untersuchen. Außerdem werden wir kleine RNAs in natürlich infizierten Moskitos und die Unterdrückung der RNAi Antwort durch repräsentative neuartige Viren in natürlich infizierten Moskitos, die im Rahmen des SPP1596 untersucht werden, analysieren. Bedeutung. Arboviren stellen eine wichtige Gruppe von menschlichen und tierischen Pathogenen dar und ihre Ausbreitung erfordert ein genaues Verständnis von Vektorkompetenz. Dieses Projekt wird dazu beitragen zu verstehen, warum bestimmte Viren in bestimmten Moskitos replizieren können. Solche Erkenntnisse sind wichtig, um abschätzen zu können, ob Arboviren die Fähigkeit besitzen Speziesbarrieren überschreiten zu können und das Potential besitzen in epidemische Amplifikationszyklen überzugehen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1596: Ökologie und Speziesbarrieren bei neuartigen Viruserkrankungen
• Internationaler Bezug: Niederlande