Modulation von humanen endogenen Retroviren (HERVs) mittels CRISPR in humanen Stammzellen

• Antragstellerin: Dr. Michelle Vincendeau
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Virologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 282609876

Das humane Genom enthält eine Vielzahl von endogenen Retroviren (ERV), welche Relikte von infektiösen Retroviren sind, dessen Provirus sich vor langer Zeit in die Keimzelle integriert hat. Annähernd 500.000 endogene Long Terminal Repeat (LTR) Sequenzen retroviralen Ursprungs befinden sich im menschlichen Genom. Viele LTRs sind noch transkriptionell aktiv und können somit die Expression benachbarter Gene beeinflussen. Aktuelle Studien berichten, dass mindestens 6% der menschlichen Gene von humanen endogenen retroviralen (HERV) LTRs reguliert werden. Dies deutet darauf hin, dass HERVs einen wichtigen Einfluss auf die Evolution des Genoms und die Adaption an veränderte Umweltfaktoren haben. Verschiedenste Studien heben hervor, dass HERVs die Genexpression in humanen pluripotenten Stammzellen (hPSC) aktivieren und somit über das Schicksal der Wirtszelle mit entscheiden. Jedoch sind die molekularen Grundlagen dieser Regulierung nicht verstanden. Deswegen ist es von besonderer Bedeutung den Zusammenhang von HERVs und biologischen Prozessen in humanen Stammzellen systematisch aufzuklären. Dies soll mit Hilfe der neuen CRISPR Methode realisiert werden. Dazu werden spezifische HERV LTR Promotoren mittels CRISPR reguliert (inhibiert oder aktiviert), um anschließend Ihren Einfluss auf die Gensignatur von hPSC und somit auf die Stammzelldifferenzierung zu untersuchen. Dieser innovative Ansatz verwendet eine neuartige Technologie, die es zum ersten mal ermöglichen kann zu beweisen, dass HERVs nicht nur Relikte von alten Infektionen sind, sondern vielmehr eine aktive Rolle in der Regulation von biologischen Prozessen im humanen Genom spielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Lorenz Studer