@phdthesis{Schenk2001, author = {Schenk, Thomas}, title = {Genetische und funktionale Vereinfachung eines komplexen Retrovirus am Beispiel des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3249}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Foamyviren (Spumaviridae) werden neuerdings von den {\"u}brigen Retroviren (Orthoretroviridae) abgegrenzt. Durch verschiedene Besonderheiten in ihrem Replikationszyklus, wie der M{\"o}glichkeit zur intrazellul{\"a}ren Retrotransposition oder der reversen Transkription sp{\"a}t im Vermehrungszyklus, nehmen sie eine funktionale Sonderstellung zwischen Retro-, Hepadnaviren und Retrotransposons ein. Aufgrund des Aufbaus ihres Genoms, das neben dem minimalen Gensatz der einfachen Retroviren Gag, Pro, Pol und Env noch zwei weitere akzessorische Leserahmen aufweist, werden sie zu den komplexen Retroviren gerechnet. Einer dieser zus{\"a}tzlichen Leserahmen kodiert f{\"u}r den transkriptionalen Transaktivator Tas, der f{\"u}r die Replikation essentiell ist. Ein infekti{\"o}ser Klon einer genetisch vereinfachten Variante des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1) wurde konstruiert, der den konstitutiv aktiven immediate early gene (IE) Promotor und Enhancer des Cytomegalievirus (CMV) im Kontext einer hybriden LTR tr{\"a}gt. Dieses Konstrukt, sowie ein weiteres mit funktionaler Deletion des Tas-Gens f{\"u}hrten nach Transfektion in Zellkulturen zur Freisetzung genetisch vereinfachter, infekti{\"o}ser Viren, deren Replikationskompetenz und genetische Stabilit{\"a}t nachgewiesen wurde. Die rekombinanten Viren zeigten dabei um etwa drei lg-Stufen erniedrigte Virustiter im zellfreien Kultur{\"u}berstand und eine reduzierte Replikationskinetik. Versuche zur Steigerung der erreichbaren Virustiter durch thermisches Aufbrechen der Zellen, Inkubation mit dem demethylierenden Agens 5-Azacytidin (AZC) und Induktion mit dem Transkriptions-Stimulator Natriumbutyrat wurden unternommen, resultierten aber nicht in einer Steigerung der Freisetzung infekti{\"o}ser Partikel oder der viralen Genexpression. Die Promotor-Aktivit{\"a}t der hybriden LTR wurde in einem transienten Reportergenassay unter Verwendung des Luciferasegens quantifiziert und war mit der der tas-stimulierten foamyviralen LTR vergleichbar. Eine Mutation des DD35E-Motivs im aktiven Zentrum der Integrase zu DA35E f{\"u}hrte zur Replikationsunf{\"a}higkeit der vereinfachten Viren. Obwohl der Promotor eines nicht integrierenden Virus in die hybride LTR eingef{\"u}hrt wurde, blieb die Integration ein obligates Ereignis f{\"u}r die Replikation der Viren. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine genetische Vereinfachung des PFV-1 und Replikation mit einem heterologen Promotor in einer hybriden LTR m{\"o}glich ist. Damit ist eine Voraussetzung f{\"u}r die Konstruktion PFV-basierter Vektoren zur Gentherapie unter Verwendung gewebespezifischer Promotoren gegeben.}, language = {de} } @phdthesis{Erlenhoefer2003, author = {Erlenh{\"o}fer, Christian}, title = {Identifizierung von SLAM (CD150) als zellul{\"a}ren Rezeptor f{\"u}r Masernviren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6225}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Das Masernvirus (MV) interagiert mit zellul{\"a}ren Rezeptoren auf der Oberfl{\"a}che von peripheren Blut-Lymphozyten (PBL), die Virus -Bindung und -Aufnahme vermitteln. Wir konnten einen monoklonalen Antik{\"o}rper mAK 5C6 selektieren, der gegen die Zelloberfl{\"a}che von B95a Zellen gerichtet ist, die mit MV gut infizierbar sind. Der Antik{\"o}rper 5C6 inhibiert sowohl die Bindung, als auch die Infektion mit MV Wildtyp- und Vakzine-St{\"a}mmen. Ich verwendete eine retrovirale Genbank als Quelle f{\"u}r humane Milz mRNA und Proteine, um ein Screening nach Rezeptoren mit Antik{\"o}rpern durchzuf{\"u}hren. Mit Hilfe des Antik{\"o}rpers 5C6 wurde, unter Verwendung von Magnetbeats und FACS-Sortierung, ein erfolgreiches Screening Rezeptor-exprimierender Zellen durchgef{\"u}hrt. Das von mAK 5C6 erkannte Molek{\"u}l konnte kloniert und als signaling lymphocytic activation molecule (SLAM; CD150) identifiziert werden. Zur Untersuchung der Rezeptorbenutzung verschiedener MV-St{\"a}mme wurden CHO-Zellen, die entwe-der rekombinantes CD46 oder SLAM exprimierten, mit 28 Masernvirusst{\"a}mmen infiziert. Unter den getesteten Viren befanden sich sowohl Vakzine-St{\"a}mme, Wildtyp-St{\"a}mme mit verschiedener Pass-agierung und rekombinante Viren. Dabei konnte gezeigt werden, dass SLAM ein Rezeptor f{\"u}r MV ist, der sowohl Virusaufnahme und Synzytienbildung f{\"u}r alle getesteten Masernvirusst{\"a}mme vermittelt. Vor allem Vakzine- und laboradaptierte-St{\"a}mme, aber auch eine kleine Fraktion der getesteten Wild-typst{\"a}mme, konnten sowohl CD46 als auch SLAM verwenden. Durch Verwendung rekombinanter Viren konnte ich zeigen, dass der einzelne Aminos{\"a}ureaustausch im H{\"a}magglutinin (H) Protein an Position 481 Asn/Tyr (H481NY) determiniert, ob das Virus CD46 verwendet. Der Aminos{\"a}ureaus-tausch hat keinen Effekt auf die Verwendung von SLAM als Rezeptor was andeutet, dass die Bin-dungsstelle von SLAM und CD46 unterschiedlich ist. Wie bereits f{\"u}r CD46 beschrieben, konnte eine schnelle Rezeptormodulation sowohl auf infizierten als auch uninfizierten Zellen nach Kontakt der MV-Glykoproteine mit SLAM, festgestellt werden. Dabei zeigte sich eine kontaktvermittelte Downregulation nach Vermischung SLAM-positiver Zellen mit per-sistent infizierten BJAB Zellen oder UV-inaktiviertem Virus. SLAM wird schnell von der Zelloberfl{\"a}che SLAM exprimierender Zelllinien, wie CHO-SLAM, B95a, BJAB, sowie von peripheren Blutlymphozyten (PBL) herunterreguliert. Zusammgefasst: mit SLAM (CD150) wurde ein neuer zellul{\"a}rer Rezeptor f{\"u}r alle Masernvirusst{\"a}mme identifiziert.}, subject = {Masernvirus}, language = {de} } @phdthesis{Mayer2006, author = {Mayer, Katrin Doris}, title = {Visualization of type I immunity using bicistronic IFN-gamma reporter mice in vitro and in vivo}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19415}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Typ I Immunantworten, wie z.B. gegen Influenza Virus, Sendai Virus aber auch gegen intrazellul{\"a}re Erreger wie Toxoplasma gondii sind klassischerweise durch robuste IFN-\&\#947; Expression gekennzeichnet. Th1 und CD8+ Effektor T Zellen z{\"a}hlen zu den Hauptproduzenten von IFN-\&\#947;. Im Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen, Immunpathologie aber auch Impfstoffentwicklung, ist es {\"u}beraus wichtig die Regulierung von IFN-\&\#947; zu verstehen. In der vorliegenden Arbeit wurde die IFN-\&\#947; Expression von CD4+ und CD8+ T Zellen detailliert charakterisiert. Des Weiteren wurde die Rolle des IFN-\&\#947; Rezeptors f{\"u}r die IFN-\&\#947; Expression von T Zellen untersucht. Unter Zuhilfenahme von bicistronischen IFN-\&\#947;-eYFP Reporter M{\"a}usen, welche die direkte Identifizierung und Isolierung von vitalen IFN-\&\#947; exprimierenden Zellen erm{\"o}glichen, wurde die Expression von IFN-\&\#947; in vitro und in vivo, nach Infektion mit den bereits erw{\"a}hnten Erregern,visualisiert. Die Expression des IFN-\&\#947;-eYFP Reporters zeichnete sich, sowohl in vitro als auch in vivo nach Infektion, durch ein {\"a}ußerst heterogenes Fluoreszenzspektrum aus. Die Helligkeit der Reporter Fluoreszenz korrelierte positiv mit der Menge an IFN-\&\#947; Transkripten und mit der Menge des sekretierten IFN-\&\#947; Proteins nach Stimulierung. Die Helligkeit des Reporters reflektierte das Potenzial zur IFN-\&\#947; Produktion, die eigentliche Sekretion war jedoch weitgehend abh{\"a}ngig von zus{\"a}tzlicher Stimulierung durch Antigen. Des Weiteren korrelierte die Helligkeit des Reporters mit der zunehmenden Produktion von weiteren proinflammatorischen Zytokinen und Chemokinen. Hoch fluoreszente Zellen exprimierten zudem vermehrt Marker auf ihrer Oberflache, die auf akute Aktivierung hinweisen. Die am hellsten eYFP fluoreszierenden Zellen waren im Allgemeinen weiter ausdifferenziert und ihre Pr{\"a}senz war auf bestimmte Organe beschr{\"a}nkt. Die anatomische Begrenzung wurde durch den Erreger bestimmt. IFN-\&\#947; exprimierende Zellen wurden nach Infektion mit Sendai Virus oder Toxoplasma gondii in IFN-\&\#947; Rezeptor defizienten Reporter M{\"a}usen generiert. Die Frequenz und die Helligkeit der eYFP Reporter Expression waren jedoch ver{\"a}ndert. Experimente mit dualen Knochenmarks-Chim{\"a}ren M{\"a}usen, welche mit Wild-Typ und IFN-\&\#947; Rezeptor defizientem Knochenmark rekonstituiert wurden, ergaben eine T Zell-intrinsische Abh{\"a}ngigkeit von IFN-\&\#947; Rezeptor vermittelten Signalen f{\"u}r die Expression von IFN-\&\#947;. Die Helligkeit des Reporters dagegen wurde unabh{\"a}ngig von dem IFN-\&\#947; Rezeptor reguliert. Abschließend wurde ein Modell f{\"u}r die Expression von IFN-\&\#947; in CD4+ und CD8+ T Zellen entwickelt. Zusammenfassend f{\"u}hren diese Ergebnisse zu dem Schluss, dass die Expression von IFN-\&\#947; in CD4+ und CD8+ T Zellen und nach viraler oder parasit{\"a}rer Infektion unterschiedlich reguliert wird. Zus{\"a}tzlich wurde gezeigt, dass der IFN-\&\#947; Rezeptor an der \&\#65279;Modulation der IFN-\&\#947; Expression beteiligt ist.}, subject = {Interferon }, language = {en} } @article{FujiKappEinsele2013, author = {Fuji, Shigeo and Kapp, Markus and Einsele, Hermann}, title = {Monitoring of Pathogen-Specific T-Cell Immune Reconstitution after Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation}, series = {Frontiers in Immunology}, volume = {4}, journal = {Frontiers in Immunology}, number = {276}, doi = {10.3389/fimmu.2013.00276}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129250}, year = {2013}, abstract = {The clinical outcome after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) has been significantly improved during the last decades with regard to the reduction in organ failure, infection, and severe acute graft-versus-host disease. However, severe complications due to infectious diseases are still one of the major causes of morbidity and mortality after allogeneic HSCT, in particular in patients receiving haploidentical HSCT or cord blood transplant due to a slow and often incomplete immune reconstitution. In order to improve the immune control of pathogens without an increased risk of alloreactivity, adoptive immunotherapy using highly enriched pathogen-specificT cells offers a promising approach. In order to identify patients who are at high risk for infectious diseases, several monitoring assays have been developed with potential for the guidance of immunosuppressive drugs and adoptive immunotherapy in clinical practice. In this article, we aim to give a comprehensive overview regarding current developments of T-cell monitoring techniques focusing on T cells against viruses and fungi. In particular, we will focus on rather simple, fast, non-labor-intensive, cellular assays which could be integrated in routine clinical screening approaches.}, language = {en} } @phdthesis{Pahlavan2019, author = {Pahlavan, Pirasteh}, title = {Integrated Systems Biology Analysis; Exemplified on Potyvirus and Geminivirus interaction with \(Nicotiana\) \(benthamiana\)}, doi = {10.25972/OPUS-15341}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153412}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Viral infections induce a significant impact on various functional categories of biological processes in the host. The understanding of this complex modification of the infected host immune system requires a global and detailed overview on the infection process. Therefore it is essential to apply a powerful approach which identifies the involved components conferring the capacity to recognize and respond to specific pathogens, which in general are defeated in so-called compatible virus-plant infections. Comparative and integrated systems biology of plant-virus interaction progression may open a novel framework for a systemic picture on the modulation of plant immunity during different infections and understanding pathogenesis mechanisms. In this thesis these approaches were applied to study plant-virus infections during two main viral pathogens of cassava: Cassava brown streak virus and African cassava mosaic virus. Here, the infection process was reconstructed by a combination of omics data-based analyses and metabolic network modelling, to understand the major metabolic pathways and elements underlying viral infection responses in different time series, as well as the flux activity distribution to gain more insights into the metabolic flow and mechanism of regulation; this resulted in simultaneous investigations on a broad spectrum of changes in several levels including the gene expression, primary metabolites, and enzymatic flux associated with the characteristic disease development process induced in Nicotiana benthamiana plants due to infection with CBSV or ACMV. Firstly, the transcriptome dynamics of the infected plant was analysed by using mRNA-sequencing, in order to investigate the differential expression profile according the symptom developmental stage. The spreading pattern and different levels of biological functions of these genes were analysed associated with the infection stage and virus entity. A next step was the Real-Time expression modification of selected key pathway genes followed by their linear regression model. Subsequently, the functional loss of regulatory genes which trigger R-mediated resistance was observed. Substantial differences were observed between infected mutants/transgenic lines and wild-types and characterized in detail. In addition, we detected a massive localized accumulation of ROS and quantified the scavenging genes expression in the infected wild-type plants relative to mock infected controls. Moreover, we found coordinated regulated metabolites in response to viral infection measured by using LC-MS/MS and HPLC-UV-MS. This includes the profile of the phytohormones, carbohydrates, amino acids, and phenolics at different time points of infection with the RNA and DNA viruses. This was influenced by differentially regulated enzymatic activities along the salicylate, jasmonate, and chorismate biosynthesis, glycolysis, tricarboxylic acid cycle, and pentose phosphate pathways, as well as photosynthesis, photorespiration, transporting, amino acid and fatty acid biosynthesis. We calculated the flux redistribution considering a gradient of modulation for enzymes along different infection stages, ranging from pre-symptoms towards infection stability. Collectively, our reverse-engineering study consisting of the generation of experimental data and modelling supports the general insight with comparative and integrated systems biology into a model plant-virus interaction system. We refine the cross talk between transcriptome modification, metabolites modulation and enzymatic flux redistribution during compatible infection progression. The results highlight the global alteration in a susceptible host, correlation between symptoms severity and the alteration level. In addition we identify the detailed corresponding general and specific responses to RNA and DNA viruses at different stages of infection. To sum up, all the findings in this study strengthen the necessity of considering the timing of treatment, which greatly affects plant defence against viral infection, and might result in more efficient or combined targeting of a wider range of plant pathogens.}, language = {en} } @article{GoettschBeerenwinkelDengetal.2021, author = {Goettsch, Winfried and Beerenwinkel, Niko and Deng, Li and D{\"o}lken, Lars and Dutilh, Bas E. and Erhard, Florian and Kaderali, Lars and Kleist, Max von and Marquet, Roland and Matthijnssens, Jelle and McCallin, Shawna and McMahon, Dino and Rattei, Thomas and Van Rij, Ronald P. and Robertson, David L. and Schwemmle, Martin and Stern-Ginossar, Noam and Marz, Manja}, title = {ITN—VIROINF: Understanding (harmful) virus-host interactions by linking virology and bioinformatics}, series = {Viruses}, volume = {13}, journal = {Viruses}, number = {5}, issn = {1999-4915}, doi = {10.3390/v13050766}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236687}, year = {2021}, abstract = {Many recent studies highlight the fundamental importance of viruses. Besides their important role as human and animal pathogens, their beneficial, commensal or harmful functions are poorly understood. By developing and applying tailored bioinformatical tools in important virological models, the Marie Skłodowska-Curie Initiative International Training Network VIROINF will provide a better understanding of viruses and the interaction with their hosts. This will open the door to validate methods of improving viral growth, morphogenesis and development, as well as to control strategies against unwanted microorganisms. The key feature of VIROINF is its interdisciplinary nature, which brings together virologists and bioinformaticians to achieve common goals.}, language = {en} } @article{BumillerBiniHochKohlerAugustoetal.2022, author = {Bumiller-Bini Hoch, Val{\´e}ria and Kohler, Ana Fl{\´a}via and Augusto, Danillo G. and Lobo-Alves, Sara Cristina and Malheiros, Danielle and Cipolla, Gabriel Adelman and Winter Boldt, Angelica Beate and Braun-Prado, Karin and Wittig, Michael and Franke, Andre and Pf{\"o}hler, Claudia and Worm, Margitta and van Beek, Nina and Goebeler, Matthias and S{\´a}rdy, Mikl{\´o}s and Ibrahim, Saleh and Busch, Hauke and Schmidt, Enno and Hundt, Jennifer Elisabeth and Araujo-Souza, Patr{\´i}cia Savio de and Petzl-Erler, Maria Luiza}, title = {Genetic associations and differential mRNA expression levels of host genes suggest a viral trigger for endemic pemphigus foliaceus}, series = {Viruses}, volume = {14}, journal = {Viruses}, number = {5}, issn = {1999-4915}, doi = {10.3390/v14050879}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-270572}, year = {2022}, abstract = {The long search for the environmental trigger of the endemic pemphigus foliaceus (EPF, fogo selvagem) has not yet resulted in any tangible findings. Here, we searched for genetic associations and the differential expression of host genes involved in early viral infections and innate antiviral defense. Genetic variants could alter the structure, expression sites, or levels of the gene products, impacting their functions. By analyzing 3063 variants of 166 candidate genes in 227 EPF patients and 194 controls, we found 12 variants within 11 genes associated with differential susceptibility (p < 0.005) to EPF. The products of genes TRIM5, TPCN2, EIF4E, EIF4E3, NUP37, NUP50, NUP88, TPR, USP15, IRF8, and JAK1 are involved in different mechanisms of viral control, for example, the regulation of viral entry into the host cell or recognition of viral nucleic acids and proteins. Only two of nine variants were also associated in an independent German cohort of sporadic PF (75 patients, 150 controls), aligning with our hypothesis that antiviral host genes play a major role in EPF due to a specific virus-human interaction in the endemic region. Moreover, CCL5, P4HB, and APOBEC3G mRNA levels were increased (p < 0.001) in CD4+ T lymphocytes of EPF patients. Because there is limited or no evidence that these genes are involved in autoimmunity, their crucial role in antiviral responses and the associations that we observed support the hypothesis of a viral trigger for EPF, presumably a still unnoticed flavivirus. This work opens new frontiers in searching for the trigger of EPF, with the potential to advance translational research that aims for disease prevention and treatment.}, language = {en} }