RNA-processing in retroviruses and derived gene vectors

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Retroviren sind koevolutiv mit komplexen Eukaryonten entstanden und haben durch Mobilisierung, Mutation und Transfer zellulärer Gensequenzen einen wesentlichen Beitrag zu deren Evolution geleistet. Über die Bedeutung für die Grundlagenforschung hinaus ist die Erforschung der retroviralen Replikation aus zwei Gründen medizinisch relevant: zur Definition neuer Ziele für die Therapie florider retroviraler Infektionen und zur Optimierung retroviraler Gentransfervektoren für die biomedizinische Forschung und die Gentherapie. Die in diesem Kontext relevanten Retroviren sind Mausleukämieviren (MLV) und die humanen Immundefizienzviren (HIV). Beide zeigen die charakteristische Duplikation endständiger Sequenzen (long terminal repeats, LTRs), in denen wichtige cis-regulatorische Sequenzen wie der Enhancer-Promotor, das Polyadenylierungssignal und weitere RNA-Prozessierungssignale reziprok reguliert werden. Ein weiteres Charakteristikum der retroviralen Genexpression ist das alternative Spleißen der RNA und die Notwendigkeit des Kernexports ungespleißter RNA. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind erst in Ansätzen bekannt. Im vorliegenden Projekt wird untersucht, welche Kontrollregionen von MVL und HIV an der posttranskriptionellen RNA-Prozessierung beteiligt sind und wie diese untereinander und mit den Promotorfunktionen interagieren. Die mechanistischen Untersuchungen erfolgen in einem gentherapeutisch relevanten Vektor- und Zellsystem und sollen zu neuen Varianten mit verbesserten Expressionseigenschaften und erhöhter Sicherheit für experimentelle und medizinische Anwendungen führen.