Epidemiological and functional implications of molecular variants of human papillomavirus

Human papillomavirus genomes are classified into molecular variants when they present more than 98% of similarity to the prototype sequence within the L1 gene. Comparative nucleotide sequence analyses of these viruses have elucidated some features of their phylogenetic relationship. In addition, human papillomavirus intratype variability has also been used as an important tool in epidemiological studies of viral transmission, persistence and progression to clinically relevant cervical lesions. Until the present, little has been published concerning the functional significance of molecular variants. It has been shown that nucleotide variability within the long control region leads to differences in the binding affinity of some cellular transcriptional factors and to the enhancement of the expression of E6 and E7 oncogenes. Furthermore, in vivo and in vitro studies revealed differences in E6 and E7 biochemical and biological properties among molecular variants. Nevertheless, further correlation with additional functional information is needed to evaluate the significance of genome intratypic variability. These results are also important for the development of vaccines and to determine the extent to which immunization with L1 virus-like particles of one variant could induce antibodies that cross-neutralize other variants.

Impairment of cytomegalovirus-specific cellular immune response as a risk factor for cytomegalovirus disease in transplant recipients

Human cytomegalovirus (CMV) infection is common in most people but nearly asymptomatic in immunocompetent individuals. After primary infection the virus persists throughout life in a latent form in a variety of tissues, particularly in precursor cells of the monocytic lineage. CMV reinfection and occurrence of disease are associated with immunosuppressive conditions. Solid organ and bone marrow transplant patients are at high risk for CMV disease as they undergo immunosuppression. Antiviral treatment is effective in controlling viremia, but 10-15% of infected patients can experience CMV disease by the time the drug is withdrawn. In addition, long-term antiviral treatment leads to bone marrow ablation and renal toxicity. Furthermore, control of chronic CMV infection in transplant recipients appears to be dependent on the proper recovery of cellular immunity. Recent advances in the characterization of T-cell functions and identification of distinct functional signatures of T-cell viral responses have opened new perspectives for monitoring transplant individuals at risk of developing CMV disease.

Análisis de muestras de orina para la detección molecular de enfermedades infecciosas. Aplicación en la identificación de citomegalovirus humano

La implementación de metodologías de biología molecular como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), ha permitido la realización de diagnósticos sensibles y específicos para múltiples enfermedades, dentro de las cuales son de gran interés las infecciosas. Hasta hoy, los métodos de identificación se basan principalmente en cultivos y serología por su sensibilidad y especificidad, pero consumen tiempo y dinero. Las muestras de orina se han constituido en una alternativa no invasiva de obtención de ADN para la realización de análisis de biología molecular. Metodología: Implementación de una estrategia para la obtención de ADN a partir de muestras de orina. Las muestras fueron tomadas de niños de guardería, para documentar la presencia o no de inhibidores de PCR a través de la amplificación de genes de Citomegalovirus humano (CMVH). Resultados: En el 27,1% de las muestras analizadas se evidenció amplificación específica para CMVH, no se encontraron diferencias significativas en la presencia del virus en los tres estratos, pero sí en la intensidad de las bandas. Conclusión: Se verificó la ausencia de inhibidores de PCR mediante la amplificación del gen de la B-globina. Se estandarizó una metodología molecular para la identificación de CMVH, la cual puede ser aplicada

Association of Human T Lymphotropic Virus 1 Amplification of Periodontitis Severity with Altered Cytokine Expression in Response to a Standard Periodontopathogen Infection

Background. Periodontal diseases (PDs) are infectious diseases in which periodontopathogens trigger chronic inflammatory and immune responses that lead to tissue destruction. Recently, viruses have been implicated in the pathogenesis of PDs. Individuals infected with human T lymphotropic virus 1 (HTLV-1) present with abnormal oral health and a marked increased prevalence of periodontal disease. Methods. In this study, we investigated the patterns of periodontopathogen infection and local inflammatory immune markers in HTLV-1-seropositive individuals with chronic periodontitis (CP/HTLV-1 group) compared with HTLV-1 -seronegative individuals with chronic periodontitis (CP group) and periodontally healthy, HTLV-1 -seronegative individuals (control group). Results. Patients in the CP/HTLV-1 group had significantly higher values of bleeding on probing, mean probing depth, and attachment loss than patients in the CP group. The expression of tumor necrosis factor a and interleukin (IL) 4 was found to be similar in the CP and CP/HTLV-1 groups, whereas IL-12 and IL-17 levels trended toward a higher expression in the CP/HTLV-1 group. A significant increase was seen in the levels of IL-1 beta and interferon gamma in the CP/HTLV-1 group compared with the CP group, whereas expression of the regulatory T cell marker FOXp3 and IL-10 was significantly decreased in the lesions from the CP/HTLV-1 group. Interestingly, similar frequency and/or load of periodontopathogens (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, and Aggregatibacter actinomycetemcomitans) and frequency of viruses (herpes simplex virus 1, human cytomegalovirus, and Epstein-Barr virus) characteristically associated with PDs were found in the CP/HTLV and CP groups. Conclusions. HTLV-1 may play a critical role in the pathogenesis of periodontal disease through the deregulation of the local cytokine network, resulting in an exacerbated response against a standard periodontopathogen infection.

Genotyping of Human parvovirus B19 among Brazilian patients with hemoglobinopathies

Human parvovirus B19 (B19V) infection can be a life-threatening condition among patients with hereditary (chronic) hemolytic anemias. Our objective was to characterize the infection molecularly among patients with sickle cell disease and thalassemia. Forty-seven patients (37 with sickle cell disease, and 10 with beta-thalassemia major) as well as 47 healthy blood donors were examined for B19V infection by anti-B19V IgG enzyme immunoassay, quantitative PCR, which detects all B19V genotypes, and DNA sequencing. B19V viremia was documented in nine patients (19.1%) as two displayed acute infection and the rest had a low titre viremia (mean 3.4 x 10(4) copies/mL). All donors were negative for B19V DNA. Anti-B19V IgG was detected in 55.3% of the patients and 57.4% among the donors. Based on partial NS1 fragments, all patient isolates were classified as genotype 1 and subgenotype 1A. The evolutionary events of the examined partial NS1 gene sequence were associated with a lack of positive selection. The quantification of all B19V genotypes by a single hydrolytic probe is a technically useful method, but it is difficult to establish relationships between B19V sequence characteristics and infection outcome.

Analyse molekularer Mechanismen der Immundominanz MHC Klasse I-präsentierter Antigene bei Humaner Cytomegalovirus-Infektion

Das Humane Cytomegalovirus (HCMV) ist ein Erreger von großer klinischer Relevanz. Die HCMV-Infektion, die insbesondere bei immunsupprimierten Patienten mit hoher Morbidität und Mortalität assoziiert ist, wird vorwiegend durch CD8+-zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) kontrolliert. Das Tegumentprotein pp65 und das immediate early 1-Protein (IE1) waren als die dominanten CTL-Antigene bekannt. Ziel dieser Arbeit war es, die zur Immundominanz des pp65 führenden molekularen Mechanismen aufzuklären und die Grundlagen für die Analyse der IE1-spezifischen Immunantwort zu erarbeiten. Durch Peptidimmunisierung HLA-A2-transgener Mäuse wurden hochaffine pp65-spezifische CTL-Klone generiert. Für die Generierung ähnlicher CTL-Klone gegen IE1 konnte erstmals ein konserviertes HLA-A2-bindendes Peptid identifiziert werden. Mit Hilfe der pp65-spezifischen CTL-Klone konnte gezeigt werden, dass das durch Viruspartikel in die Zelle eingebrachte pp65 die Erkennung infizierter Zellen durch CD8+-CTL vermittelt. Durch den Nachweis der außergewöhnlichen Stabilität von pp65 in der Zelle gelang es, eine hohe metabolische Umsatzrate als eine Ursache von Immundominanz auszuschließen. Dagegen hob die Blockierung des CRM1-vermittelten nukleären Exportweges durch Zugabe von Hemmstoffen oder Zutransfektion kompetitiver Inhibitoren die Erkennung des pp65 nahezu auf. Hiermit wurde erstmalig eine Abhängigkeit der Präsentation eines immundominanten nukleären Proteins vom nukleozytoplasmatischen Transport nachgewiesen. Die Erkenntnisse dieser Arbeit stellen die Grundlage für die detaillierte Analyse der Zusammenhänge zwischen nukleärem Export und Antigenpräsentation dar.

Einfluss immunevasiver Strategien des humanen Cytomegalovirus auf die MHC-Klasse-I-Präsentation der viralen Antigene pp65 und IE1

Das Humane Cytomegalovirus (HCMV) stellt eine große Bedrohung für Patienten mit geschwächtem oder unausgereiftem Immunsystem dar. Bei immunkompetenten Personen hingegen werden schwere Erkrankungen insbesondere durch die Wirkung antiviraler zytotoxischer CD8+-T-Lymphozyten (CTL) weitgehend verhindert. Aus Zellkultur-Systemen war bekannt, dass virale Glykoproteine, welche in der US2-US11-Region des HCMV-Genoms kodiert werden, inhibitorisch in den MHC-Klasse-I-Präsentationsweg eingreifen und somit die entsprechende Präsentation durch infizierte Zellen behindern. Über die Bedeutung dieser US2-US11-vermittelten Immunevasion für die Präsentation viraler Antigene im Kontext der Virusinfektion war jedoch nichts bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte daher der Einfluss der Immunevasion auf die MHC-Klasse-I-Präsentation der beiden wichtigsten CTL-Zielstrukturen von HCMV, dem Tegumentprotein pp65 und dem regulatorischen immediate early Protein IE1, untersucht werden. In Ergänzung dazu sollte das immunevasive Potential eines durch HCMV kodierten Homologs des immunmodulatorischen Zytokins Interleukin-10 (cmvIL-10) analysiert werden. Hierzu wurden über Peptidimmunisierung HLA-A2-transgener Mäuse CTL-Klone hergestellt, welche ausgesuchte Peptide aus pp65 und IE1 in Assoziation mit HLA-A2 mit hoher Spezifität und Sensitivität erkannten. Auf diese Weise konnte eine direkte Beeinflussung der MHC-Klasse-I-Präsentation durch cmvIL-10 falsifiziert und somit der Hypothese, dass das von infizierten Zellen freigesetzte Zytokin die MHC-Klasse-I-Präsentation nicht infizierter Nachbarzellen beeinflussen könnte, widersprochen werden. Mit Hilfe einer US2-US11-Deletionsmutante des Virus konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Präsentation von sowohl pp65 als auch IE1 durch die Immunevasion beeinträchtigt wird. Dabei war die Präsentation des IE1-Peptids zu jedem untersuchten Zeitpunkt nach Infektion vollständig unterdrückt. Die Präsentation des pp65-Peptids hingegen war noch bis zu 72 Stunden nach Infektion detektierbar. Diese anhaltende Präsentation wurde dabei durch MHC-Klasse-I-Komplexe hervorgerufen, die trotz der Expression der US2-US11-Region an die Zelloberfläche transportiert wurden. Anhand des pp65 konnte somit erstmals gezeigt werden, dass die Immunevasion von HCMV Bildung und Transport bestimmter MHC-Klasse-I-Peptid-Komplexe zwar beeinträchtigen, jedoch nicht vollständig blockieren kann. Weitere Untersuchungen ergaben, dass die Präsentation von IE1-Peptiden durch das Vorhandensein des pp65-Proteins nicht beeinflusst wurde. Damit konnten aus der Literatur bekannte Daten anderer widerlegt werden. Mit Hilfe einer weiteren Virusmutante konnte schließlich gezeigt werden, das die Expression eines der Immunevasine, des gpUS11, hinreichend ist, die IE1-Präsentation vollständig zu unterdrücken, jedoch keinerlei messbaren Einfluss auf die Präsentation von pp65 ausübt. Die vorliegende Arbeit hat wichtige Erkenntnisse erbracht, die die Grundlage für weiterführende Untersuchungen zur Aufklärung der Bedeutung der einzelnen Immunevasionsgene für die Präsentation viraler Antigene im Rahmen der Virusinfektion darstellen.

Immunevasive Strategien des Humanen Cytomegalovirus : Einfluss des Tegumentproteins pp71 und des Immunevasins gpUS3 auf die MHC-Klasse-I-Antigenpräsentation infizierter Zellen

Bei Menschen mit unreifem oder geschwächtem Immunsystem kann eine Infektion mit dem Humanen Cytomegalovirus (HCMV) zu schweren Erkrankungen führen. Hingegen kontrolliert das Immunsystem bei Gesunden die HCMV-Infektion fast vollständig. Wichtige Effektoren hierbei sind CD8-positive zytotoxische T-Zellen (CTLs). Um dieser Kontrolle entgegenzuwirken, exprimiert HCMV die als Immunevasine bekannten Proteine gpUS2, gpUS3, gpUS6 und gpUS11. Sie greifen an unterschiedlichen Stellen in die MHC-Klasse-I (MHC-I)-vermittelte Antigenpräsentation ein und schützen so infizierte Zellen vor der Erkennung durch CTLs. Zusätzlich waren auch den Tegumentproteinen pp65 und pp71 immunevasive Funktionen zugeschrieben worden, wobei jedoch über diese Funktionen bisher nur wenig bekannt war. Daher sollte im ersten Teil der vorliegenden Arbeit die Beteiligung von pp71 an der MHC-I-Immunevasion von HCMV-infizierten humanen Fibroblasten untersucht werden. Zu diesem Zweck wurden HCMV-Mutanten eingesetzt, die pp71 verstärkt exprimierten. Entgegen der postulierten immunevasiven Rolle von pp71 konnte zu keinem Zeitpunkt der Infektion ein inhibierender Effekt von pp71 auf die Antigenpräsentation infizierter Fibroblasten festgestellt werden. Sehr früh nach Infektion war sogar eine pp71-vermittelte Steigerung der Präsentation des HCMV-Proteins IE1 zu beobachten. Um zu prüfen, ob es auch während einer natürlichen Infektion zu einer Erhöhung der pp71-Expression und den damit verbundenen Effekten kommen kann, wurde untersucht, ob die Expression von pp71 durch Zellstress induzierbar ist. Dies erschien möglich, da der Leserahmen für pp71 von einer bizistronischen mRNA kodiert wird. Über die Erzeugung von Zellstress durch Serumentzug konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Expression des wichtigen viralen Transaktivators pp71 abhängig vom physiologischen Zustand der infizierten Zellen reguliert wird. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit sollte die Rolle des Immunevasins gpUS3 näher beleuchtet werden. Sein Wirkmechanismus war, wie die Mechanismen der drei anderen Immunevasine gpUS2, gpUS6 und gpUS11, bereits ausführlicher untersucht worden. Der individuelle Beitrag von gpUS3 zur MHC-I-Immunevasion in infizierten Zellen sowie ein mögliches Zusammenspiel mit den anderen Immunevasinen waren hingegen noch zu erforschen. Hierzu wurden HCMV-Mutanten eingesetzt, die keines oder nur eines der Immunevasine exprimierten. Mit ihrer Hilfe konnte gezeigt werden, dass gpUS3 sehr früh nach Infektion überraschenderweise die Immunevasion in infizierten Fibroblasten behindert. Zu späteren Infektionszeitpunkten war dagegen ein immunevasiver Effekt von gpUS3 in Form einer Kooperation mit jeweils einem der drei anderen Immunevasine festzustellen. Aus diesen Ergebnissen ergibt sich die neue Hypothese, dass die Hauptaufgabe von gpUS3 im Rahmen der HCMV-Immunevasion in der Regulation der Funktionen der übrigen Immunevasine liegt.

Einfluss subviraler Partikel des humanen Cytomegalovirus auf die Induktion der antiviralen Immunantwort

Das humane Cytomegalovirus (HCMV) ist ein opportunistischer Krankheitserreger, der insbesondere bei Patienten mit unreifem oder geschwächtem Immunsystem schwere, teilweise lebensbedrohliche Erkrankungen verursacht. Aufgrund der klinischen Relevanz wird die Entwicklung einer Impfung gegen HCMV mit großem Nachdruck verfolgt. Subvirale Partikel des HCMV, sogenannte Dense Bodies (DB), stellen eine vielversprechende Impfstoff-Grundlage dar. Die innere Struktur der Partikel besteht aus viralen Proteinen, die als dominante Antigene der zellulären Immunantwort gegen HCMV identifiziert wurden. Die äußere Hülle der Partikel entspricht der Virushülle, sie enthält die viralen Oberflächenproteine als Zielantigene der neutralisierenden Antikörper (NTAk)-Antwort in ihrer natürlichen Konformation. Die für ein Totantigen außergewöhnlich hohe Immunogenität der Partikel wurde bereits in Vorarbeiten dokumentiert. Ein Ziel dieser Arbeit war es, den molekularen Hintergrund für die herausragenden, immunogenen Eigenschaften von DB aufzuklären. Im ersten Teil der Arbeit wurde daher die Hypothese geprüft, dass DB geeignet sind, die Ausreifung und Aktivierung von dendritischen Zellen (DC) zu vermitteln und damit deren Fähigkeit zur Antigenpräsentation zu stimulieren. Derart aktivierten DC kommt eine wichtige Rolle beim Priming der T-lymphozytären Immunantwort zu. In der Tat konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von unreifen dendritischen Zellen (iDC) mit DB zu verstärkter Expression von solchen Molekülen auf der DC-Oberfläche führt, die mit Ausreifung der Zellen verknüpft sind. Der Nachweis der verstärkten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine belegte die Aktivierung der Zellen im Sinne einer entzündlichen Reaktion. Die erfolgreiche Stimulation von CD4 und CD8 T-Lymphozyten durch DB-behandelte DC belegte schließlich die funktionelle Relevanz der Ergebnisse. Zusammengefasst konnten in diesem Abschnitt der Arbeit die molekularen Grundlagen der adjuvanten Wirkung von DB aufgeklärt werden. rnIn einem zweiten Abschnitt wurde die NTAk-Antwort nach DB-Immunisierung näher untersucht. Der humoralen Immunantwort kommt eine entscheidende Bedeutung bei der Prävention der HCMV-Übertragung zu. Hier galt es zu prüfen, welchen Einfluss stammspezifische Unterschiede in der Expression viraler Oberflächenproteine auf die Induktion der NTAk-Antwort nach DB-Immunisierung nehmen. Im Fokus stand dabei die variable Expression des pentameren Proteinkomplexes aus den viralen Proteinen gH/gL/pUL128-UL131A. Dieser Komplex wird nur von kliniknahen HCMV-Stämmen (HCMVKlin) exprimiert und ist für deren breiten Zelltropismus verantwortlich. Der pentamere Komplex fehlte in allen bisherigen Analysen der DB-Immunogenität, die auf der Grundlage von Laborstämmen des HCMV (HCMVLab) durchgeführt worden waren. Ein erster Versuchsansatz zeigte, dass die NTAk-Antwort, die durch DB von HCMVLab (DBLab) induziert wird, auch gegen die Infektion mit HCMVKlin einen gewissen Schutz vermittelt. Dies war ein überraschender Befund, da Antikörpern gegen den pentameren Komplex eine entscheidende Rolle bei der Neutralisation von HCMVKlin zugeschrieben wurde. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass Antikörper gegen andere Zielstrukturen zur Neutralisation von HCMVKlin beitragen. Hieraus resultierte unmittelbar die Frage, inwieweit eine Aufnahme des pentameren Komplexes in einen DB-basierten Impfstoff überhaupt notwendig war. Um dies zu beantworten war es notwendig, DB herzustellen, die den pentameren Komplex enthielten. Hierzu wurde ein HCMVLab durch Mutagenese des 235 kpb Genoms so modifiziert, dass von dem resultierenden Stamm der pentamere Komplex exprimiert wurde. In gereinigten DB dieses Stammes konnten die Komponenten des pentameren Komplexes nachgewiesen werden. Die Seren von Tieren, die mit DB dieses neuen Stammes immunisiert wurden, zeigten in der Tat eine deutlich gesteigerte Kapazität zur Neutralisation von HCMVKlin auf verschiedenen Zielzellen. Diese Ergebnisse unterstreichen schlussendlich, dass die Expression des pentameren Komplexes einen Vorteil bei der Induktion der antiviralen NTAk-Antwort erbringt. Zusammengefasst liefern die Erkenntnisse aus dieser Arbeit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der immunogenen Wirkung von DB. Auf dieser Grundlage war es nunmehr möglich, ein Projekt zur Austestung der DB-Vakzine in einer ersten klinischen Studie zu initiieren.

Molekulare Grundlagen der Immunkontrolle des murinen Cytomegalovirus in Gegenwart viruskodierter Immunevasine

Die Kontrolle der Infektion mit dem humanen Cytomegalovirus (HCMV) wird primär durch antivirale CD8 T-Zellen vermittelt. Während der Koevolution zwischen Virus und Wirt wurden Immunevasionsmechanismen entwickelt, die direkt die Expression der Peptid-MHC-Klasse-I-Komplexe an der Zelloberfläche beeinflussen und es dem Virus ermöglichen, der Immunkontrolle des Wirtes zu entkommen. Da HCMV und das murine CMV (mCMV) zum Teil analoge Strategien zur Modulation des MHC-Klasse-I-Antigen-Präsentationswegs entwickelt haben, wurde in der vorliegenden Arbeit auf das experimentelle Modell mit mCMV zurückgegriffen. Die für die Immunevasion verantwortlichen Genprodukte m04/gp34, m06/gp48 und m152/gp40 werden aufgrund ihres regulatorischen Einflusses auf die Antigenpräsentation als vRAPs (viral regulators of antigen presentation) bezeichnet. Diese interferieren mit dem Transport Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Moleküle und reduzieren in ihrer konzertierten Wirkung die Präsentation viraler Peptide an der Zelloberfläche.rnDie Transplantation hämatopoietischer Zellen nach Immunoablation stellt eine etablierte Therapieform bei malignen hämatologischen Erkrankungen dar. Zwischen Immunoablation und der Rekonstitution des Immunsystems sind die Empfänger der transferierten Zellen stark immunsupprimiert und anfällig für eine CMV-Erkrankung bei Reaktivierung des Virus. Neben der Gabe antiviraler Medikamente ist der adoptive Transfer antiviraler CD8 T-Zellen eine vielversprechende Therapiemöglichkeit, um reaktivierende CMV zu kontrollieren, bis das körpereigene Immunsystem wieder funktionsfähig ist. Obwohl im murinen Modell sehr wohl etabliert, stellen im humanen System die eingeschränkte Wirkung und die Notwendigkeit der konsequenten Gabe hoher Zellzahlen gewisse logistische Schwierigkeiten dar, welche die Methode bisher von der klinischen Routine ausschließen.rnDas murine Modell sagte eine Rolle von IFN-γ voraus, da Depletion dieses Zytokins zu einer verminderten Schutzwirkung gegen die mCMV-Infektion führt.rnIm ersten Teil dieser Arbeit sollte ein möglicher inhibitorischer Effekt von m04 auf m152 untersucht werden, der bei der Rekombinanten Δm06W beobachtet wurde. Mit neu generierten Viren (Δm06L1+2) konnte dieser Effekt allerdings nicht bestätigt werden. Bei Δm06W fehlte jedoch eine höher N-glykosylierte Isoform des m152-Proteins. Um zu untersuchen, ob die N-Glykosylierung von m152 für seine Funktion notwendig ist, wurde ein rekombinantes Virus generiert, das in Folge einer Deletion aller 3 N-Glykosylierungssequenzen nur eine nicht-glykosylierte Isoform des m152-Proteins bilden kann. In Übereinstimmung mit der zwischenzeitlich publizierten Kristallstruktur das Komplexes von m152 und dem Liganden RAE-1 des aktivierenden NK-Zellrezeptors NKG2D konnte erstmals gezeigt werden, dass die Funktionen von m152 in der adaptiven und in der angeborenen Immunität auch von der nicht N-glykosylierten Isoform wahrgenommen werden können.rnIm zweiten Teil der Arbeit sollte mit Hilfe eines Sets an vRAP Deletionsmutanten der Einfluss von IFN γ auf die einzeln oder in Kombination exprimierten vRAPs untersucht werden. Es zeigte sich, dass Vorbehandlung der Zellen mit IFN-γ die Antigenprozessierung nach Infektion stark erhöht und die vRAPs dann nicht mehr in der Lage sind, die Präsentation aller Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Komplexe zu verhindern. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass vorher nicht-schützende CD8 T-Zellen Schutz vermitteln können, wenn das Gewebe der Rezipienten konstitutiv mit IFN-γ versorgt wird. Die zusätzliche Gabe von IFN-γ stellt daher eine vielversprechende Möglichkeit dar, den adoptiven Transfer als Therapie in der klinischen Routine einzusetzen.

Positional cloning and characterization of the human aniridia and murine small eye genes

Aniridia (AN) is a congenital, panocular disorder of the eye characterized by the complete or partial absence of the iris. The disease can occur in both the sporadic and familial forms which, in the latter case, is inherited as an autosomal dominant trait with high penetrance. The objective of this study was to isolate and characterize the genes involved in AN and Sey, and thereby to gain a better understanding of the molecular basis of the two disorders.^ Using a positional cloning strategy, I have approached and cloned from the AN locus in human chromosomal band 11p13 a cDNA that is deleted in two patients with AN. The deletions in these patients overlap by about 70 kb and encompass the 3$\sp\prime$ end of the cDNA. This cDNA detects a 2.7 kb mRNA encoded by a transcription unit estimated to span approximately 50 kb of genomic DNA. The message is specifically expressed in all tissues affected in all forms of AN, namely within the presumptive iris, lens, neuroretina, the superficial layers of the cornea, the olfactory bulbs, and the cerebellum. Sequence analysis of the AN cDNA revealed a number of motifs characteristic of certain transcription factors. Chief among these are the presence of the paired domain, the homeodomain, and a carboxy-terminal domain rich in serine, threonine and proline residues. The overall structure shows high homology to the Drosophila segmentation gene paired and members of the murine Pax family of developmental control genes.^ Utilizing a conserved human genomic DNA sequence as probe, I was able to isolate an embryonic murine cDNA which is over 92% homologous in nucleotide sequence and virtually identical at the amino acid level to the human AN cDNA. The expression pattern of the murine gene is the same as that in man, supporting the conclusion that it probably corresponds to the Sey gene. Its specific expression in the neuroectodermal component of the eye, in glioblastomas, but not in the neural crest-derived PC12 pheochromocytoma cell line, suggests that a defect in neuroectodermal rather mesodermal development might be the common etiological factor underlying AN and Sey. ^

Structures of four human pseudogenes for U7 small nuclear RNA.

Four U7 RNA-related sequences were isolated from a human genomic DNA library. None of the sequences completely match the published human U7 RNA sequence and all of them contain features typical of reverse-transcribed pseudogenes.

A cytomegalovirus-encoded mitochondria-localized inhibitor of apoptosis structurally unrelated to Bcl-2

Human cytomegalovirus (CMV), a herpesvirus that causes congenital disease and opportunistic infections in immunocompromised individuals, encodes functions that facilitate efficient viral propagation by altering host cell behavior. Here we show that CMV blocks apoptosis mediated by death receptors and encodes a mitochondria-localized inhibitor of apoptosis, denoted vMIA, capable of suppressing apoptosis induced by diverse stimuli. vMIA, a product of the viral UL37 gene, inhibits Fas-mediated apoptosis at a point downstream of caspase-8 activation and Bid cleavage but upstream of cytochrome c release, while residing in mitochondria and associating with adenine nucleotide translocator. These functional properties resemble those ascribed to Bcl-2; however, the absence of sequence similarity to Bcl-2 or any other known cell death suppressors suggests that vMIA defines a previously undescribed class of anti-apoptotic proteins.

Ancient mtDNA sequences in the human nuclear genome: A potential source of errors in identifying pathogenic mutations

Nuclear-localized mtDNA pseudogenes might explain a recent report describing a heteroplasmic mtDNA molecule containing five linked missense mutations dispersed over the contiguous mtDNA CO1 and CO2 genes in Alzheimer’s disease (AD) patients. To test this hypothesis, we have used the PCR primers utilized in the original report to amplify CO1 and CO2 sequences from two independent ρ° (mtDNA-less) cell lines. CO1 and CO2 sequences amplified from both of the ρ° cells, demonstrating that these sequences are also present in the human nuclear DNA. The nuclear pseudogene CO1 and CO2 sequences were then tested for each of the five “AD” missense mutations by restriction endonuclease site variant assays. All five mutations were found in the nuclear CO1 and CO2 PCR products from ρ° cells, but none were found in the PCR products obtained from cells with normal mtDNA. Moreover, when the overlapping nuclear CO1 and CO2 PCR products were cloned and sequenced, all five missense mutations were found, as well as a linked synonymous mutation. Unlike the findings in the original report, an additional 32 base substitutions were found, including two in adjacent tRNAs and a two base pair deletion in the CO2 gene. Phylogenetic analysis of the nuclear CO1 and CO2 sequences revealed that they diverged from modern human mtDNAs early in hominid evolution about 770,000 years before present. These data would be consistent with the interpretation that the missense mutations proposed to cause AD may be the product of ancient mtDNA variants preserved as nuclear pseudogenes.

Whole genome amplification using a degenerate oligonucleotide primer allows hundreds of genotypes to be performed on less than one nanogram of genomic DNA

Genetic analysis of limiting quantities of genomic DNA play an important role in DNA forensics, paleoarcheology, genetic disease diagnosis, genetic linkage analysis, and genetic diversity studies. We have tested the ability of degenerate oligonucleotide primed polymerase chain reaction (DOP-PCR) to amplify picogram quantities of human genomic DNA for the purpose of increasing the amount of template for genotyping with microsatellite repeat markers. DNA was uniformly amplified at a large number of typable loci throughout the human genome with starting template DNAs from as little as 15 pg to as much as 400 ng. A much greater-fold enrichment was seen for the smaller genomic DOP-PCRs. All markers tested were amplified from starting genomic DNAs in the range of 0.6–40 ng with amplifications of 200- to 600-fold. The DOP-PCR-amplified genomic DNA was an excellent and reliable template for genotyping with microsatellites, which give distinct bands with no increase in stutter artifact on di-, tri-, and tetranucleotide repeats. There appears to be equal amplification of genomic DNA from 55 of 55 tested discrete microsatellites implying near complete coverage of the human genome. Thus, DOP-PCR appears to allow unbiased, hundreds-fold whole genome amplification of human genomic DNA for genotypic analysis.