Molekularbiologische Detektion infektiöser enteraler humanpathogener Viren in komplexen Wassermatrices

Enterale und humanpathogene Viren stellen aufgrund ihrer hohen Persistenz gegenüber Umwelteinflüssen und ihrer hohen Pathogenität eine nicht zu unterschätzende Gefahr für die öffentliche Gesundheit dar. Gerade im Ruhrgebiet ist dies von Bedeutung, da die sowohl die Trinkwasserproduktion als auch die Abwasseraufbereitung einen engen Bezug zu Flüssen wie Ruhr und Lippe haben. Die aktuell in der Umweltvirologie genutzten Techniken der quantitativen Polymerase Kettenreaktion und der Zellkultur sind etabliert und weit verbreitet, haben aber jeweils Nachteile, welche die Erforschung neuer Methoden notwendig macht. Aus diesem Grund ist das Ziel der Arbeit die Evaluation aktueller molekularbiologscher Methoden zur Detektion infektiöser humanpathogener Viren in der aquatischen Umwelt.

Hierfür wird ein Fokus auf die so genannte viability (oder capsid-integrity) qPCR, also die Vorbehandlung der zu untersuchenden Proben mit den mit der Nukleinsäure interkalierenden Substanzen Ethidium- und Propidium Monoazide gelegt. Beide Reagenzien können verhindern dass inaktivierte Virus Partikel in der qPCR detektiert werden und somit helfen, die Aussagekraft der Gewässeruntersuchung zu verbessern.

Ein anderer Ansatz ist die sogenannte long Amplicon (LA-) oder comparative (c-) qPCR gelegt, bei der die strukturelle Anfälligkeit verschiedener Bereiche im Genom von Viren gegenüber UV Schädigung für die Bestimmung der viralen Infektiosität genutzt wird.

Neben der Untersuchung der grundsätzlichen Eignung der innovativen Methoden für die Detektion von Viren wird außerdem der Transfer in die Routine der Laborpraxis angestrebt.

Team

  • Kollegiat: Mats Leifels
  • Betreuer: Prof. Dr. Michael Wilhelm (RUB, Medizin)
  • Betreuer: Dr. Lars Jurzik (RUB, Medizin)
  • Betreuer: Prof. Dr. Franz Narberhaus (RUB, Biologie)
  • Betreuer: Prof. Dr. Rainer Meckenstock (UDE, Chemie)
  • Mentor: Dr. Mathias Schöpel (RWW Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft mbH)

Projektposter

Leifels.pdf (1,1 MiB)