Robert Hadasch
Dr. med.
Bestimmung der Primärstruktur und der Kodierungskapazität des Molluscum
Contagiosum Virus Typ 1 Genoms
zwischen den Genomkoordinaten 0.036 und 0.105 (12953 bp)
Geboren am 21.03.1967 in Klosterbrück
Reifeprüfung am 10.06.1986 in Karlsruhe
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1988/89 bis SS 1995
Physikum am 29.08.1990 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Karlsbad-Langensteinbach
Staatsexamen am 21.11.1995 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Hygiene
Doktorvater: Prof. Dr. G. Darai
Das Molluscum Contagiosum Virus gehört zum Genus Mollusipox in der Familie der
Pockenviren. Alle unternommen Versuche der Virusvermehrung auf Zellkulturen oder im
Tiermodell waren bisher erfolglos, weshalb eine genauere Untersuchung von MCV durch
virologische Standardmethoden nicht durchführbar ist.
Zur genaueren Charakterisierung dieses humanpathogenen Virus wurde im Rahmen der hier
vorgelegten Dissertation die Primärstruktur und die Kodierungskapazität des viralen Genoms
von Molluscum Contagiosum Virus Typ 1 zwischen den Genomkoordinaten 0.036 und 0.105
(12953 bp) durchgeführt.
Ausgehend von einer bereits etablierten Genbank von MCV 1 wurde zunächst nach der von
Sanger beschriebenen Methode die Nukleotidsequenz der am linksterminalen Ende des
Virusgenoms lokalisierten HindIII Fragmente Q (1352 bp), R (315bp), C (9513 bp), sowie das
Fragment M (1780 bp) bestimmt. Bereits der GC–Gehalt von über 62% in der untersuchten
DNA zeigte einen bemerkenswerten strukturellen Unterschied des MCV Genoms zu anderen
Pockenviren (GC-Gehalt von Vaccinia Virus und Variola Virus ca. 34%).
Weiterhin konnten eine Vielzahl direkter und invertierter Repetitionen, sowie palindromische
Sequenzstrukturen gefunden werden. Am eindrücklichsten fiel hierbei eine komplexe
Clusterstruktur im HindIII C- Fragment zwischen den Genomkoordinaten 1802 und 2107 auf.
Sie setzt sich aus drei tandemartig aufeinander folgenden DNA Elementen zusammen, wobei
eine 15 Basenpaare umfassende Box (R3) jeweils aus einer 6 (Box R1) und einer 9 Basenpaare
großen Box (R2) gebildet wird. Die Reihenfolge dieser DNA Boxen konnte wie folgt bestimmt
werden: (5xR3)+(2xR2)+(1xR3)+(6xR2)+(1xR3)+(1xR2)+(8xR3).
Durch computerunterstütze Sequenzanalysen bezüglich der Kodierungskapazität konnten 69
offene Leseraster mit einer Größe von mehr als 40 Aminosäuren ermittelt werden. Bei einem
Teil der offenen Leseraster konnten zudem in ihrer unmittelbaren Nähe DNA-Sequenzen
gefunden werden, die frühen und späten Promotorsequenzen bei Pockenviren entsprechen.
Somit konnte gezeigt werden, daß sich das Molluscum Contagiosum Virus sehr wahrscheinlich
eines Replikationsapparates bedient, der dem anderer Pockenviren entspricht.
Keines der hier untersuchten möglichen Proteine konnte bezüglich seiner Homologie zu bisher
bekannten Proteinen, insbesondere denen bei Pockenviren, eindeutig bestimmt werden. Es ist
vielmehr aufgrund der fehlenden Übereinstimmung bezüglich der Proteinsequenzen im Bereich
der terminalen Regionen des MCV-Genoms davon auszugehen, daß hier Proteine kodiert
werden, die die besonderen biologischen Eigenschaften dieses Virus bezüglich seiner
Wirtspezifität und Genese, sowie seines Verhaltens bei der Replikation bedingen.
Das offene Leseraster (ORF) HM17 kodiert mit 3525 Basenpaaren für ein mögliches Protein
von 1175 Aminosäuren, wobei es im HindIII C Fragment in 3‘-5‘- Richtung zwischen den
Genomcoordinaten 3758 und 233 lokalisiert ist. Ihm vorangestellt ist ein einem Abstand von
22 Nukleotiden eine für Vaccinia Viren beschriebene klassische frühe Promotorsequenz. Der
Anfang der Proteinsequenz wird durch seinen hohen Seringehalt charakterisiert, der mittlere
Bereich zeichnet sich durch eine etwa 130 Aminosäuren umfassende repetitive DNA und somit
auch Aminosäuresequenz aus, die ausschließlich aus Glutamin und Alanin gebildet wird. Im
Rahmen der Proteinsequenz vergleiche konnte noch keine eindeutige Homologie ermittelt
werden, die einen eindeutigen Rückschluß auf die Funktion dieses Proteins zuläßt.
Für den im Rahmen dieser Dissertation untersuchten Genomabschnitt von MCV 1 konnten
somit zahlreiche strukturelle Eigenschaften ermittelt werden, die einerseits die Zugehörigkeit
des Molluscum Contagiosum Virus zur Familie der Pockenviren unterstreichen. Gleichwohl
zeigt aber das Fehlen von Homologien, sowohl auf DNA als auch Proteinebene zu weiteren
Pockenviren, die Sonderrolle von MCV in der Familie der Pockenviren.
