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  • Genotypisierung von

    Varicella-Zoster-Viren in Deutschland

    Dissertation

    zur Erlangung des akademischen Grades

    doctor medicinae (Dr. med.)

    vorgelegt dem Rat der Medizinischen Fakultät

    der Friedrich-Schiller-Universität Jena

    von Reinhard Hild,

    geboren am 22.09.1982 in Erfurt

  • Gutachter

    1. Prof. Dr. med. habil. A. Sauerbrei, Institut für Virologie und Antivirale Therapie der Friedrich-Schiller-Universität Jena

    2. PD Dr. med. habil. B. Gruhn, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin der Friedrich- Schiller-Universität Jena

    3. Prof. Dr. med. habil. H. Zeichhardt, Charité – Campus Benjamin Franklin, Institut für Virologie

    Tag der öffentlichen Verteidigung : 06.07.2009

  • - I -

    Abkürzungsverzeichnis

    A Adenin

    Abb. Abbildung

    AIDS Acquired Immune Deficiency Syndrom

    AE Elutionspuffer bei DNA-Präparation

    AS Aminosäure

    AW1 Waschpuffer 1

    AW2 Waschpuffer 2

    BglI Restriktionsendonuklease BglI

    bidest. Doppelt destilliert

    Bp Basenpaare

    bzw. Beziehungsweise

    °C Grad Celsius

    C Cytosin

    ca. Circa

    CD Cluster of differentiation

    CMV Humanes Zytomegalievirus

    cpE Zytopathischer Effekt

    Da Dalton

    DEPC-H2O Mit Diethylpyrocarbonat behandeltes Wasser

    dest. Destilliert

    DGKJ Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin e.V.

    DNA Desoxyribonukleinsäure

    dNTP Desoxyribonukleotidtriphosphat

    ddNTP Didesoxyribonukleotidtriphosphat

    E Early

    EB Elutionspuffer bei Gelextraktion

    EBV Epstein-Barr-Virus

    ELISA Enzyme-linked Immunosorbent Assay

  • - II -

    EM Elektronenmikroskop

    EDTA Ethylendiamintetraacetat

    et al. Und Mitarbeiter

    ER Endoplasmatisches Retikulum

    e.V. Eingetragener Verein

    F Forward

    ff. Folgende

    G Guanin

    x g x Erdbeschleunigung

    g Glykoprotein

    h Stunde

    HELF Humane embryonale Lungenfibroblasten

    HHV Humanes Herpesvirus

    HHV-6 Humanes Herpesvirus 6

    HHV-7 Humanes Herpesvirus 7

    HHV-8 Humanes Herpesvirus 8

    HSV-1 Herpes-simplex-Virus Typ 1

    HSV-2 Herpes-simplex-Virus Typ 2

    IE Immediate Early

    Ig Immunglobulin

    IRL Intermediate Repeat Long

    IRS Intermediate Repeat Short

    i.v. Intravenös

    IU International Unit

    kB Kilobasen

    kDa Kilodalton

    kg Kilogramm

    KG Körpergewicht

    L Late

    l Liter

  • - III -

    m Männlich

    M Mol

    Man-6-P Mannose-6-Phosphat

    mg Milligramm

    ml Milliliter

    mM Millimol

    min Minute

    µg Microgramm

    µl Microliter

    n.a. Nicht analysiert

    n.b. Nicht bekannt

    NCR Non Coding Region

    Nr. Nummer

    Nt Nukleotid

    ORF Open Reading Frame

    ORI Origin of Replication

    p Irrtumswahrscheinlichkeit

    PCR Polymerasekettenreaktion

    PE-Puffer Reinigungspuffer

    pM Picomol

    pOka Parental Oka

    POP6 Performance Optimized Polymer 6

    PstI Restriktionsendonuklease PstI

    PZN Postzosterische Neuralgie

    QG-Puffer Lösungspuffer

    R Reverse

    RFLP Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus

    RKI Robert Koch-Institut

    RNA Ribonukleinsäure

    SDS Sodium-Dodecyl-Sulfat

  • - IV -

    sec Sekunde

    SmaI Restriktionsendonuklease SmaI

    SNP Single Nucleotide Polymorphism

    STIKO Ständige Impfkommission am Robert Koch-Institut

    T Thymin

    Tab. Tabelle

    TBE Tris-Bor-EDTA

    TE Tris-EDTA

    TRL Terminal Repeat Long

    TRS Terminal Repeat Short

    T-Lymphozyt Thymus-abhängiger Lymphozyt

    TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

    U Unit

    UL Unique Long

    US Unique Short

    USA United States of America

    UV Ultraviolett

    vOka Vaccine Oka

    VZV Varicella-Zoster-Virus

    W Weiblich

    WHO World Health Organization

  • - V -

    Inhaltsverzeichnis

    1 Zusammenfassung........................................................................................................................................... 1

    2 Einleitung.......................................................................................................................................................... 3

    2.1 Historie des Varicella-Zoster-Virus.........................................................................................................3

    2.2 Klassifizierung der humanen Herpesviren..............................................................................................4

    2.3 Pathogenese der Varicella-Zoster-Virus-Infektion ................................................................................5

    2.4 Epidemiologie, Klinik, Diagnostik und Therapie der Varicella-Zoster-Virus-Erkrankungen..........6

    2.5 Impfschutz gegen Varizellen..................................................................................................................11

    2.6 Molekularbiologie des Varicella-Zoster-Virus.....................................................................................13

    2.6.1 Morphologie.....................................................................................................................................13

    2.6.2 Genomorganisation des Varicella-Zoster-Virus..........................................................................13

    2.6.3 Lytischer Zyklus der Varicella-Zoster-Virus-Partikel .................................................................15

    2.6.4 Molekulare Charakterisierung des Varicella-Zoster-Virus........................................................16

    2.7 Zielstellung...............................................................................................................................................19

    3 Materialien und Methoden...........................................................................................................................20

    3.1 Materialien................................................................................................................................................20

    3.1.1 Patienten...........................................................................................................................................20

    3.1.2 Untersuchungsmaterialien der Patienten.....................................................................................21

    3.1.3 Virusreferenzstämme.......................................................................................................................21

    3.1.4 Oligonukleotidprimer......................................................................................................................22

    3.1.5 Verwendete Chemikalien................................................................................................................23

    3.1.6 Agarosegele......................................................................................................................................25

    3.1.7 Eingesetzte Kitsysteme....................................................................................................................26

    3.1.8 Geräte und technische Hilfsmittel..................................................................................................27

    3.2 Methoden..................................................................................................................................................28

    3.2.1 Zellkulturpassagierung...................................................................................................................28

    3.2.2 Virusanzucht.....................................................................................................................................28

    3.2.3 DNA–Präparation...........................................................................................................................28

    3.2.4 Amplifikation von DNA-Fragmenten............................................................................................29

    3.2.5 Agarosegelelektrophorese..............................................................................................................31

    3.2.6 Restriktionsenzymverdau................................................................................................................32

    3.2.7 Aufreinigung der Amplifikate mittels Gelextraktion....................................................................33

  • - VI -

    3.2.8 Sequenzierung der DNA-Fragmente.............................................................................................34

    3.2.9 Analyse der Sequenzrohdaten........................................................................................................36

    3.2.10 Statistische Analyse.......................................................................................................................37

    4 Ergebnisse .......................................................................................................................................................38

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