Replikationsursprung im Virus HCMV

Präsentation zum Thema: "Replikationsursprung im Virus HCMV"—  Präsentation transkript:

1 Replikationsursprung im Virus HCMV
Muster in der DNA Replikationsursprung im Virus HCMV

2 Grundlegende Definitionen
DNA (deoxyribose nucleic acid): Informationsträger für Lebensprozesse (z.B. Vermehrung) Gen: Sequenz in der DNA, die ein Protein mit gewisser Funktion codiert Genom: Gesamtgenbestand einer Zelle Genomics: Erforschung von Lebewesen unter voller Kenntnis der DNA-Sequenz

3 Aufbau der DNA Nucleotid: stickstoffhaltige Base + Zucker + Phosphatrest Basen: Pyrimidine: Thymin, Cytosin Purine: Adenin, Guanin DNA ist Polynucleotidkette Komplement zu ACGT ist TGCA

4 DNA ist Doppelhelix

5 Replikation von DNA Replikation: Prozess des Kopierens von DNA
Initiation der Replikation erfolgt durch das Primosom Synthese der Tochterstränge erfolgt durch das Replisom Replikationsursprung: Stelle in der DNA, an der Replikation initiiert wird

6 Human Cytomegalovirus (HCMV)
Virus: von Proteinhülle (Kapsid) umgebene DNA HCMV ist Virus der Herpes-Familie und hat Inzidenz von 30-80% (latent) Länge von HCMV: b in produktivem Zyklus gefährlich für Menschen mit geschwächtem Immunsystem: Transplantationspatienten AIDS-Patienten

7 Human Cytomegalovirus (HCMV)
Auswirkungen (teils lethal): Lungenentzündung neurologische Störungen Magen-Darm-Krankheiten angeborene Taubheit

8 Forschungsziel Auffinden des Replikationsursprungs
Kennzeichen in der DNA-Sequenz sind vermutlich Anhäufungen sogenannter Palindrome Palindrom: Sequenz, die mit ihrem umgekehrt gelesenen Komplement übereinstimmt, z.B. GGGCATGCCC Entwicklung eines Impfstoffes

9 Daten Positionen der insgesamt 296 Palindrome mit Länge  10 b
zu häufige Palindrome (z.B. AT) zählt man dabei nicht Hypothese: Palindrome sind auf der DNA gleichverteilt

10 χ2-Test auf Gleichverteilung
Segmentierung der DNA in 10 gleich lange Abschnitte Segment 1 2 3 4 5 beobachtet 29 21 32 30 erwartet 29.6 6 7 8 9 10 31 28 34 27

11 χ2-Test auf Gleichverteilung
R-Code: l<-read.table("HCMV.txt",header=TRUE)[,1] v<-cut(l,breaks= *(0:10)) f<-as.vector(table(v)) p<-rep(0.1,10) chisq.test(f,y=NULL,correct=TRUE,p) p-Wert = 0.90

12 Homogener Poisson-Prozess
Fasse gleichverteilte Palindrome als unabhängige Treffer auf der DNA auf. X... Anzahl der Treffer in Teilintervall hängt nicht von der Position des Teilintervalls ab, nur von dessen Länge ist für disjunkte Intervalle unabhängig P(X=k) = λk/k! e-λ

13 χ2-Test auf Poisson-Verteilung
Anzahl der Palindrome beobachte Intervallzahl erwartete Intervallzahl 0-2 7 6.4 3 8 7.5 4 10 9.7 5 9 10.0 6 8.6 6.3 4.1  9 4.5 gesamt 57 57 Intervalle à 4000 b P-Wert = 0.98

14 χ2-Test auf maximale Palindromzahl
Teilung der DNA in 57 Intervalle à 4000 b Schätzwert λ = 5.16 größte Beobachtung: 14 P(Maximum  14) = 0.06

15 Schlussfolgerungen Sowohl Hypothese der Gleichverteilung der Palindrome als auch der Poisson-Verteilung für die Trefferzahl sind stichhaltig. Das gezählte Maximum an Treffern ist aber recht unwahrscheinlich, also könnte man Replikationsursprung im zugehörigen Intervall suchen.