Nanoinfektionsbiologie

Viren schaffen es trotz ihrer einfachen Struktur und geringen Größe sehr effizient in Wirtszellen einzudringen, diese zu infizieren und zu verändern. Die entscheidenden Prozesse involvieren hierbei die Interaktion nur weniger viraler und zellulärer Proteine. Jedoch ist der Kontakt entscheidend für den Ausgang der Infektion und die zelleigene Immunantwort. Wir studieren genau diese Prozesse, um zu verstehen, welche zellulären Prozesse durch die Virus-Zell Interaktion aktiviert werden und wie die Anwesenheit der Viren auf zellulärer Ebene interpretiert wird. Auf der Größenordnung einzelner Viren sind diese Prozesse, ihre Dynamik und strukturelle Voraussetzungen weitgehend unverstanden. Wir nutzen daher moderne Mikroskopieverfahren, die es erlauben, virale und zelluläre Nanostrukturen während der Infektion zu visualisieren.

Leitung

Unsere Forschung

Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Zellinteraktion respiratorischer RNA-Viren mit Hilfe moderner Mikroskopieverfahren, um zu verstehen wie einzelne Viren mit ihren Wirtszellen kommunizieren und wie diese Signale von den Zellen interpretiert werden.

Beim Eintritt in die Zelle und auch beim Zusammenbau neuer infektiöser Viren spielt die zelluläre Plasmamembran eine entscheidende Rolle. Sie dient der Zelle zum einen als Kommunikationsschnittstelle, aber auch als Barriere gegen einfallende Krankheitserreger. Viren sind in der Lage die Plasmamembran, ihre Struktur und Komponenten gezielt zu nutzen und auch zu modifizieren. Unser Ziel ist es, diese Prozesse auf der Ebene einzelner Viren und auch einzelner Proteine zu untersuchen.

Diese nanoskopische Betrachtung ist wichtig, da Viren durch ihre Größe und ihr begrenztes Genom nur wenig Möglichkeiten haben mit der Wirtszelle zu interagieren um die Infektion einzuleiten. Dabei werden zelleigene Proteine gebunden, ein zunächst eher unspezifischer Prozess, und daraufhin auch aktiviert. Dies scheint wiederum ein spezifischer Prozess zu sein. Wir benutzen Methoden der hoch- und super-auflösenden Mikrokopie, um die Virusinfektion auf nanoskopischer Ebene zu untersuchen und um dabei zelluläre Strukturen und deren Dynamik während der Infektion zu verstehen.

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