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Moderne molekulare Diagnostikmethoden: Entwicklung und Einsatz der DNA-Chip-Technologie für eine umfassende Influenzavirus-Diagnostik

Projekt


Förderkennzeichen: 2813100106
Laufzeit: 01.07.2006 - 30.06.2009
Fördersumme: 469.294 Euro
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Für den schnellen Nachweis von Infektionen mit AIV (speziell HPAI H5N1) und zur feindiagnostischen Charakterisierung sind moderne molekulardiagnostische Methoden unerlässlich. Die real-time PCR-Technik, die derzeit bereits in großem Umfang am FLI Anwendung findet, hat entscheidende Vorteile in der Routinediagnostik. Für die weitere schnelle und umfassende Charakterisierung von Virusisolaten sind der Einsatz und die Weiterentwicklung zusätzlicher molekulardiagnostischer Methoden jedoch unerlässlich. Für die ad hoc-Analytik der verschiedenen AIV-Isolate bietet sich besonders die DNA-Chip-Technologie an, da hier parallele Analysen einer Vielzahl von verschiedenen Genomabschnitten möglich sind. In der veterinärmedizinischen Influenzadiagnostik sollen DNA-Chip-Systeme in folgenden Bereichen entwickelt und eingesetzt werden: a)Charakterisierung von HA- und NA-Subtypen. Hier sollen Systeme etabliert werden, die über die H5- und H7-Subtypisierung hinaus die schnelle Identifizierung aller aktuell vorhandenen HA-Subtypen (H1-H16) und NA-Subtypen (N1-N9) erlaubt. Isolate aus den verschiedenen Spezies, auch von Wildvögeln, können so direkt einem Subtyp zugeordnet werden b)Untersuchung der Antigenveränderungen bei Isolaten eines aktuellen Seuchengeschehens. So können aktuelle H5N1-Isolate direkt bestimmten Genotypen zugeordnet werden und genetische Elemente, die auf eine Adaptation eines aktuellen aviären Influenza-A-Virus an andere Wirte (z.B. den Menschen) hinweisen, schnell detektiert und herausgefiltert werden. Dabei kann neben der Einschätzung des Vorkommens der verschiedenen Subtypen in Haus- und Wildvogelpopulationen das Auftreten von Varianten und neuen Subtypen sehr frühzeitig diagnostiziert werden c)Anwendung der DNA-Chip-Technologie zur Analyse von Virulenzmarkern. Hierbei sollten neben der Identifizierung der Spaltstellensequenzen des HA-Gens auch weitere potentielle Virulenzfaktoren der einzelnen Isolate analysiert werden. So können Punktmutationen in den Nichtstrukturproteinen ebenso differenziert werden wie besondere Sequenzen in Gen-Segmenten mit wichtigen pathogenetischen Eigenschaften (z.B. NS1) d)Parallele differenzialdiagnostische Abklärung von weiteren, veterinärmedizinisch bedeutsamen Pathogenen, wie z.B. einer Infektion mit Newcastle Disease Virus (atypische Geflügelpest). Infektionen, die einer AIV-Infektion vortäuschen können, werden so umfassend, schnell und sicher ausgeschlossen. Weiterhin ist mit solchen DNA-Chip-Systemen auch die Identifizierung und Charakterisierung von Influenza-A-Viren in weiteren Tierarten (z.B. Schwein und Pferd) möglich.

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