Effekt der Hepatitis C Virus 3´-untranslatierten Region und des 3´-Poly(A)-Endes auf IRES-abhängige und cap-abhängige Translation

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2011

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10187

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In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der Hepatitis C Virus 3 -untranslatierten Region (HCV 3´-UTR) und des 3´-Poly(A)-Anhangs sowohl auf die IRES-abhängige als auch auf die cap-abhängige Translation in vivo und in vitro untersucht.Das Hepatitis C Virus ist ein positivsträngiges RNA-Virus, welches der Familie der Flaviviren zugeordnet wird. Die Initiation der Translation erfolgt cap-unabhängig mit Hilfe einer internen Ribosomen-Eintrittsstelle (IRES) in der 5´-untranslatierten Region (5´-UTR) des viralen Genoms. Eine HCV-verwandte IRES ist die des porcinen Teschovirus (PTV), welches den Picornaviren zugeordnet wird. Die PTV IRES ähnelt allerdings sowohl bezüglich seiner Struktur als auch seiner Funktionsweise der Translationsinitiation stark der HCV IRES. In der vorliegenden Arbeit konnte festgestellt werden, dass die Translation an beiden IRES-Elementen durch die HCV 3´-UTR deutlich stimuliert wird. Dieser Effekt konnte allerdings auch für eine nicht HCV-verwandte IRES gezeigt werden. Die Stimulation der Aktivität verschiedener IRES-Elemente durch die HCV 3´-UTR wurde unabhängig vom untersuchten Zelltyp gefunden. Dies weist darauf hin, dass an der Translationsstimulation durch die HCV 3´-UTR eher allgemeine als leberzellspezifische Faktoren beteiligt sind. Die Stimulation der Translation durch die HCV 3´-UTR scheint demnach kein bedeutender Faktor bezüglich des Lebertropismus des Hepatitis C Virus zu sein.In dieser Arbeit wurde neben der IRES-abhängigen Translation auch der Einfluss der HCV 3´-UTR auf die Translationsinitiation an der 5 -Cap-Struktur einer RNA untersucht. Ebenso wie bei der Initiation der Translation an viralen IRES-Elementen konnte auch hier ein positiver stimulatorischer und zelltypunabhängiger Effekt der HCV 3´-UTR auf die Translation an der Cap-Struktur nachgewiesen werden. Wie schon für die Stimulation der cap-abhängigen Translationsinitiation durch den 3´-Poly(A)-Anhang gezeigt, konnte in der vorliegenden Arbeit auch eine zelltypunabhängige Stimulation der Translation aller untersuchten IRES-Elemente durch einen 3´-Poly(A)-Schwanz nachgewiesen werden. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Stimulation sowohl der HCV IRES-abhängigen als auch der cap-abhängigen Translation durch die HCV 3´-UTR oder den 3´-Poly(A)-Anhang unabhängig von der Zellzyklusphase stattfindet, in welcher sich die Zellen befinden. Ein spezielles Augenmerk wurde auf den Zusammenhang zwischen der Länge des 3´-Poly(A)-Anhangs und dem quantitativen Stimulationseffekt sowohl für die cap- als auch die IRES-abhängige Translation gelegt. Dabei zeigte sich in vivo bei beiden Arten der Translationsinitiation ein direkter Zusammenhang zwischen der Länge des Poly(A)-Endes und der Stärke der Translationsstimulation. Diese erhöht sich jedoch ab einer Poly(A)-Schwanz-Länge von mehreren hundert Adenosinen nicht mehr, so dass es hier zu einem Stimulationsplateau kommt. Zusammengefasst deuten die Resultate der vorliegenden Arbeit darauf hin, dass die Stimulation der Translationsinitiation durch die verschiedenen 3´-Enden durch zumindest teilweise unterschiedliche Mechanismen bewirkt wird.

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