TY  - THES
A1  - Herb, Stefanie Maria
T1  - Regulation of MCMV immediate early gene expression by virally encoded miRNAs
T1  - Regulation der MCMV immediate early Genexpression durch viral kodierte miRNAs
N2  - Gene expression in eukaryotic cells is regulated by the combinatorial action of numerous gene-regulatory factors, among which microRNAs (miRNAs) play a fundamental role at the post-transcriptional level. miRNAs are single-stranded, small non-coding RNA molecules that emerge in a cascade-like fashion via the generation of primary and precursor miRNAs. Mature miRNAs become functional when incorporated into the RNA induced silencing complex (RISC). miRNAs guide RISCs to target mRNAs in a sequence-specific fashion. To this end, base-pairs are usually formed between the miRNA seed region, spanning nucleotide positions 2 to 8 (from the 5' end) and the 3'UTR of the target mRNA. Once miRNA-mRNA interaction is established, RISC represses translation and occasionally induces direct or indirect target mRNA degradation. Interestingly, miRNAs are expressed not only in every multicellular organism but are also encoded by several viruses, predominately by herpesviruses. By controlling both, cellular as well as viral mRNA transcripts, virus-encoded miRNAs confer many beneficial effects on viral growth and persistence. Murine cytomegalovirus (MCMV) is a ß-herpesvirus and so far, 29 mature MCMV-encoded miRNAs have been identified during lytic infection. Computational analysis of previously conducted photoactivated ribonucleotide-enhanced individual nucleotide resolution crosslinking immunoprecipitation (PAR-iCLIP) experiments identified a read cluster within the 3' untranslated region (3'UTR) of the immediate early 3 (IE3) transcript in MCMV. Based on miRNA target predictions, two highly abundant MCMV miRNAs, namely miR-m01-2-3p and miR-M23-2-3p were found to potentially bind to two closely positioned target sites within the IE3 PAR-iCLIP peak. To confirm this hypothesis, we performed luciferase assays and showed that activity values of a luciferase fused with the 3'UTR of IE3 were downregulated in the presence of miR-m01- 2 and miR-M23-2. In a second step, we investigated the effect of pre-expression of miR-m01-2 and miR-M23-2 on the induction of virus replication. After optimizing the transfection procedure by comparing different reagents and conditions, plaque formation was monitored. We could demonstrate that the replication cycle of the wild-type but not of our MCMV mutant that harbored point mutations in both miRNA binding sites within the IE3-3'UTR, was significantly delayed in the presence of miR-m01-2 and miR-M23-2. This confirmed that miR-m01-2 and miR-M23-2 functionally target the major transcription factor IE3 which acts as an indispensable regulator of viral gene expression during MCMV lytic infection. Repression of the major immediate early genes by viral miRNAs is a conserved feature of cytomegaloviruses. The functional role of this type of regulation can now be studied in the MCMV mouse model.
N2  - In eukaryotischen Zellen wird die Expression von Genen durch das Zusammenspiel vieler verschiedener biologischer Regulatoren, wie microRNAs (miRNAs), kontrolliert. MiRNAs sind einzelsträngige, kurze, nicht-kodierende RNA-Moleküle, die aus sogenannten primären miRNAs und Vorläufer-miRNAs entstehen und die Genexpression auf Ebene der Posttranskription beeinflussen. Um ihre Funktion ausüben zu können, werden reife miRNAs in RNA-induzierte Silencing-Komplexe (RISCs) eingebaut und zu ihren Ziel-mRNAs geführt. Durch Wechselwirkungen zwischen der miRNA "seed-Region , die die Nukleotide 2 bis 8 vom 5'-Ende überspannt und der 3'UTR (3' untranslatierte Region) der Ziel-mRNA, unterdrückt RISC die Translation der Ziel-mRNA und kann deren Abbau durch direkte sowie indirekte Mechanismen induzieren. Die Expression von miRNAs wurde nicht nur in multizellulären Organismen, sondern in bereits zahlreichen Viren, insbesondere in der Virusfamilie der Herpesviridae, nachgew- iesen. Viruskodierte miRNAs kontrollieren dabei zelluläre wie auch virale mRNA-Transkripte und verleihen dem Virus einen Selektionsvorteil bzgl. Wachstum und Persistenz. Das mur- ine Cytomegalievirus (MCMV) ist ein β-Herpesvirus, das nach aktuellem Wissensstand 29 reife miRNAs kodiert, die allesamt während der lytischen Infektion identifziert wurden. Bioinformatische Analysen eines vor dieser Arbeit durchgeführten PAR-iCLIP-Experiments (photoactivated ribonucleotide-enhanced individual nucleotide resolution crosslinking and immunoprecipitation), zeigten einen PAR-iCLIP Peak in der 3'UTR (3' untranslatierte Region) des immediate early 3-Transkripts (IE3) von MCMV. Unter Verwendung von RNAhbybrid, einem miRNA target prediction tool, fanden sich zwei virale miRNAs, näm- lich miR-m01-2-3p und miR-M23-2-3p mit potentiellen Bindestellen innerhalb der 3'UTR des MCMV IE3 Transkripts. Unsere konsekutiv durchgeführten Luciferase-Assays be- stätigten, dass sowohl miR-m01-2 als auch miR-M23-2 an die 3'UTR von IE3 binden. Beide viralen miRNAs führten zu einer verminderten Luciferaseaktivität unter Verwendung von Reportern, in denen die 3'UTR des IE3-Gens mit dem Luciferase-Transkript fusioniert war. xxiv Summary Das IE3 Protein gilt während des lytischen Zykluses als einer der wichtigsten Transkrip- tionsfaktoren von MCMV. Ebenfalls wurde der Einfluss der beiden viralen miRNAs auf die virale Reproduktion von uns untersucht. Hierfür wurden murine Zelllinien vor Infektion mit miR-m01-2 und miR- M23-2 transziert. Das Transfektionsverfahren optimierten wir zunächst durch Testung verschiedener Reagenzien und experimenteller Bedingungen. Schließlich zeigten wir mittels Plaqueassays, dass eine vor Infektion durchgeführte Transfektion mit miR-m01-2 und miR- M23-2 die Replikation von MCMV signifikant verzögerte. Unter Verwendung einer MCMV- Mutante, die durch Punktmutationen in beiden miRNA-Bindungsstellen innerhalb der IE3- 3'UTR charakterisiert war, ließ sich dieser Effekt aufheben. Unsere Experimente weisen somit stark darauf hin, dass miR-m01-2 und miR-M23-2 die Expression des IE3 Proteins regulieren und damit indirekt Einfluss auf die Genexpression während der lytischen Phase des Replikationszykluses von MCMV nehmen. Die miRNA-mediierte Repression der immediate early Genexpression stellt ein evolutionär konserviertes Merkmal von Zytomegalieviren dar. Für eine weitere Einordnung der Rolle dieser Genexpressionskontrolle bedarf es zukünftige Untersuchungen im MCMV-Tiermodell
KW  - miRNS
KW  - Cytomegalie-Virus
KW  - Herpes
KW  - Frühe Gene
KW  - PAR-CLIP
KW  - MCMV
KW  - miRNA
KW  - immediate early genes
KW  - lytic infection
KW  - IE3
KW  - miRNA target
KW  - luciferase assay
KW  - CMV
KW  - HCMV
KW  - viral miRNAs
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-323314
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herre, Ulla
T1  - Untersuchungen zum Verlauf der CMV-spezifischen Antikörperantwort bei immunkompetenten Patienten mittels eines Aviditäts-Assays
T1  - Evaluation of a commercial avidity assay for the diagnosis of primary cytomegalovirus infection in immunocompetent adults
N2  - Hintergrund: Für viele klinische Fragestellungen ist es wichtig, zwischen einer frischen Primärinfektion und einer lange zurückliegenden oder einer reaktivierten Infektion mit dem Cytomegalievirus (CMV) zu unterscheiden. Ziel: Ziel der Studie war die Evaluierung des LTA-Aviditätsreagenz in Kombination mit Enzygnost Anti-CMV/IgG. Material und Methoden: Die CMV-IgG-Antikörperavidität wurde bestimmt von 115 Serumproben von 37 immunkompetenten Erwachsenen mit gesicherter CMV-Primärinfektion und bekanntem Krankheitsbeginn sowie von 120 Seren von gesunden Blutspendern, welche mindestens zwei Jahre vorher bereits als CMV-Antikörper positiv getestet wurden. Zusätzlich wurden aus diesen Proben auch CMV-IgM-Antikörper mittels Enzygnost Anti-CMV/IgM untersucht. Ergebnisse: Die Ergebnisse des Aviditätsindex für die Bestätigung bzw. den Ausschluss einer CMV-Primärinfektion innerhalb der letzten 100 Tage wurden in die Kategorien niedrig avid (< 20 %), intermediär (20 – 35 %) und hoch avid (> 35 %) eingeteilt. Wenn Proben mit intermediären Aviditätswerten aus der Bewertung ausgeschlossen wurden, errechneten sich eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 98,4 %. Alle untersuchten Infektionsstadien zusammengenommen lagen insgesamt 21,3 % der getesteten Proben im Bereich intermediärer Avidität (20 - 35%). Schlussfolgerung: Der Enzygnost Anti-CMV/IgG Test in Kombination mit dem LTA-Aviditätsreagenz eignet sich zur genaueren Eingrenzung des Zeitpunktes einer CMV-Primärinfektion. Für ca. 20% der Proben ermöglicht die Aviditätsbestimmung keine zusätzliche Aussage über den Infektionszeitpunkt.
N2  - Background: Avidity determination is a useful tool for the serological differentiation of primary from non-primary cytomegalovirus (CMV) infections. Objective: To evaluate and optimise a commercial CMV IgG avidity assay based on the Enzygnost Anti-CMV/IgG test kit in combination with the LTA avidity reagent. Study design: CMV avidity was determined of 115 samples from 37 immunocompetent adults with acute or recent CMV primary infection and of 120 samples from 120 healthy blood donors with CMV primary infection in the distant past. Additionally, the clinical usefulness of the Enzygnost Anti-CMV/IgM test kit was assessed with the study samples. Results: Cut-offs of the avidity index for confirmation and exclusion of primary CMV infection within the last 100 days were defined at 20 % and 35 %, respectively. With these cut-offs, the sensitivity was 100 % and the specificity was 98.4 %. For 21.3 % of the samples, the avidity index fell into the indeterminate zone between 20 and 35 %. Conclusion: Distinction between primary and non-primary CMV infections was achieved with high sensitivity and specificity by avidity determination using the combination of the Enzygnost Anti-CMV/IgG and the LTA avidity reagent. However, the results of about one fifth of the samples tested were indeterminate.
KW  - Cytomegalie-Virus
KW  - Avidität
KW  - Cytomegalovirus
KW  - primary infection
KW  - avidity testing
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-27277
ER  -