Förderung für Nachwuchswissenschaftler*innen aus aller Welt
Promotionsprojekte
© Franziska Klingler

High-through­put Virus Disco­very in Next Genera­tion Sequen­cing Data

Franziska Kling­ler – Hector Fellow Ralf Bartenschlager

Anell­o­vi­ren sind eine weitver­brei­tete Virus­fa­mi­lie, welche Menschen und Wirbel­tiere infizie­ren. Ihre Rolle in der Entste­hung von Krank­hei­ten ist noch unklar. Wir nehmen an, dass während lebens­lan­ger, andau­ern­der Infek­tion ein Ungleich­ge­wicht in der viralen Popula­tion die Entwick­lung und das Voran­schrei­ten von Krank­hei­ten begüns­ti­gen kann. Unser Ziel ist eine umfas­sende Beschrei­bung des viralen Spektrums in gesun­den und erkrank­ten Geweben mittels highthrough­put Scree­ning von Sequen­zier­da­ten und die damit verbun­dene Identi­fi­zie­rung von Virus­ar­ten mit hohem patho­ge­nem Potential.

Anell­o­vi­ren sind eine diverse Gruppe nicht-umhüll­ter Viren mit zirku­lä­rem erstran­gi­gem DNA-Genom zwischen 2.8–3.8 kb. Sie sind weitver­brei­tet in Menschen und anderen Wirbel­tie­ren. Häufig treten mehrere Subty­pen gleich­zei­tig in demsel­ben Gewebe auf, wo sie persis­tente Infek­tio­nen hervor­ru­fen können. Bisher ist ihre Rolle in der Entste­hung von mensch­li­chen Krank­hei­ten, wie beispiels­weise Krebs und Autoim­mun­erkran­kun­gen, noch unklar. Auch, wenn sie in vielen Fällen über Jahre hinweg keine Schäden verur­sa­chen, vermu­ten wir, dass Schwan­kun­gen in der viralen Popula­tion zum Entste­hen und Fortschrei­ten von Krank­hei­ten führen können.

Wir haben ein leistungs­star­kes Compu­ter­pro­gramm bestehend aus zwei Modulen entwi­ckelt. Das Erste heißt „virus­h­un­ter“ und ermög­licht es virale Sequen­zen in unver­ar­bei­te­ten Next Genera­tion Sequen­cing (NGS) Daten zu detek­tie­ren. Das Zweite, der „virus­ga­the­rer“, assem­bliert komplette virale Genome. Somit sind wir in der Lage in verschie­de­nen Geweben und Krank­heits­bil­dern neue Virus­spe­zies zu entde­cken, welche nur sehr fern mit bisher bekann­ten Viren verwandt sind.

Mit dem Ziel einer umfas­sen­den Beschrei­bung des Spektrums humaner Anell­o­vi­ren durch­su­chen wir syste­ma­tisch NGS Daten von erkrank­ten und gesun­den Geweben. Anschlie­ßend werden wir Compu­ter- und Laborana­ly­sen durch­füh­ren um i) Krank­heits­as­so­zia­tio­nen von identi­fi­zier­ten Virus­spe­zies und Unter­grup­pen, ii) das Auftre­ten von Onkoge­nen und iii) epide­mio­lo­gi­sche Aspekte hinsicht­lich viraler Verbrei­tung und das damit zusam­men­hän­gende Risiko bestimm­ter Erkran­kun­gen zu bestimmen.

High-throughput Virus Discovery in Next Generation Sequencing Data

Franziska Kling­ler

Univer­si­tät Heidelberg
   

Betreut durch

Prof. Dr.

Ralf Barten­schla­ger

Medizin & Biologie

Hector Fellow seit 2016