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Lesen Unsere Übersichtarbeit: Strukturelle Biologie der Bindung der Humanen Adenoviren an Rezeptoren

Hallo! Mein Name ist Aleksandra Stasiak und meine Doktorarbeit betrifft die Bindung der humanen Adenoviren an Integrine. Wenn Sie mehr darüber wissen wollen, warum und wie ich es mache, können Sie meinen letzten Eintrag, “Verfolgung der Bindung der Adenoviren in Tübingen“, lesen. Dieses Mal werde ich einen Artikel, den wir vor kurzem veroffentlicht haben, in weniger technische Sprache erklären für eine breitere Leserschaft.

Ein Übersichtsartikel lesen – was ist eigentlich ein Übersichtsartikel?

Haben Sie manchmal das Gefühl, wenn Sie über Wissenschaft lesen, das Sie nicht verstehen was Sie lesen, und Sie auch nicht verstehen, was Sie nicht verstehen? Na ja, das ist eigentlich ganz normal, und passiert nicht nur Ihnen. Ein neues wissenschaftliches Gebiet kennenzulernen ist schwer für alle, auch Wissenschaftler. Jedes Gebiet hat einen präzisen, definierten Wortschatz und größere Modelle oder Annahmen, die auf Jahren der Forschung basieren. Für das Laienpublikum gibt es populärwissenschaftlichen Artikel und Zeitschriften, in der man eine interessante, einfache Übersicht eines Gebiets finden kann. Die Wissenschaftler haben ihre eigene Version davon – sie heißt Übersichtsartikel, oder Reviewartikel.

Wozu benuzt man einen Übersichtsartikel?

Ein Reviewartikel ist ein bisschen weniger interessant als ein populärwissenschaftlicher Artikel – die Annahme ist schließlich, dass der Leser den Inhalt kennen will und weiter lesen wird. Ein Übersichtartikel erzählt einem Wissenschaftler, der neu in einem Gebiet startet (wie ein Masterstudent oder jemand, der ein neues Forschungssprojekt beginnt), was wir bereits wissen und was wir noch entdecken müssen. Nebenbei können Wissenschaftler, die bereits im Gebiet arbeiten, eine neue Perspektive bekommen durch eine breitere Übersicht und sehen die generelle Richtung, in die die Forschung geht. Zusätzlich können beide Leserarten die wichtigsten Artikeln im Literaturverzeichnis finden, und dadurch Zeit sparen.

Kürzlich habe ich zusammen mit meinem Betreuer einen Reviewartikel veröffentlicht. Der Titel lautet “Die Bindung der Humanen Adenoviren an Rezeptoren der Wirtszellen: Eine Strukturelle Perspektive”. Auf Englisch können Sie ihn hier lesen.

Wovon handelt er?

Unser Übersichtsartikel handelt davon, was Strukturbiologen über die Interaktionen der humanen Adenoviren mit ihren Rezeptoren in den letzten Jahren entdeckt haben. Warum es interessant und wichtig ist über Adenoviren zu forschen, habe ich bereits in meinen letzten Eintrag erklärt. In Kürze, sie verursachen viele verschiedene Krankheiten, aber könnten auch ein Werkzeug für Impfstoffe, Krebstherapie und Gentherapie sein, und uns damit helfen gruselige Krankheiten heilen oder vermeiden.

Ich habe auch über Strukturbiologie, ein Gebiet der Biologie, das die Gestalt der Moleküle, meistens Proteine, feststellt, geschrieben. Wenn wir die Anordnung der Atome in einem Protein oder in mehreren interagierenden Proteinen entdecken, können wir dadurch herausfinden, welche Atome notwendig für ihre Interaktionen sind. Dann können wir Arzneimitteln, die Interaktionen  – z.B. die Bindung des Virus an die Zelle – verhindern, entwickeln. Wir können auch verstehen, warum manche Änderungen der Proteine (Mutationen) Krankheiten verursachen und Therapien entwerfen, um ihnen entgegenzuwirken.

Rezeptoren

In meinem letzten Eintrag habe ich über Rezeptoren, oder Zelloberflächenproteine, an die der Virus bindet oder die er nutzt, um in die Zelle reinzugehen, geschrieben. Eigentlich können auch andere Moleküle Rezeptoren sein, z.B. Glykane (Vielfachzucker) oder Lipide (Fette). Die Fähigkeit an einen Rezeptor zu binden, ist für einen Virus entscheidend. Nur wenn er an einen Rezeptor gebunden hat, kann der Virus in die Zelle reingehen und die Infektion beginnen. Deshalb ist es wichtig diese Prozesse erforschen, um zu verstehen, was wir stören können, um Infektionen zu vermeiden.

Was haben wir geschrieben?

Das Ziel unseres Artikels war es, alle verfügbaren strukturellen Informationen über die Interaktionen des humanen Adenovirus mit ihren Rezeptoren und neue Entdeckungen der letzten Jahre, durchzugehen. Unsere Arbeitsgruppe hat die Bindung zweier neuer Glykanen strukturell charakterisiert, während eine andere die Bindung eines neuen Proteinrezeptors beschrieben hat. Manche von diesen sind besonders interessant, weil sie in einer nicht symmetrischen Weise an symmetrische Virusproteine binden.

Das Virusprotein, der Knopf, der von Virusoberfläche heraussticht, ist ein Homotrimer. Das heißt, er besteht aus drei identischen Teilen. Normalerweise erwarten wir einen Bindungsort pro Teil, also drei Bindungsorte insgesamt. Dadurch würden wir drei bindende Rezeptoren pro Knopf haben. Manche Rezeptoren die wir am Anfang des Artikels beschrieben haben, interagieren in dieser Weise. Vor kurzem aber haben Wissenschaftler auch andere Arten observiert. In manchen Fällen ist das Protein so groß, dass nur ein oder zwei Moleküle an die Bindungsorte binden können, und die Übrigen bleiben frei. In einem anderen Fall kann ein Glykanmolekül an zwei Bindungsorte gleichzeitig binden und der dritte bleibt frei. Diese nicht symmetrischen Bindungsarten sind ganz überraschend und wir haben sie nicht erwartet.

Warum ist die Bindung der Adenoviren wichtig?

Entdeckungen wie diese sind bedeutend, weil sie die Weise, wie wir über Virenbindung denken, ändern. Zum Beispiel, wenn wir wissen, dass ein Glykan zwei von drei Orte bindet, dann verstehen wir, warum die Bindung stärker ist, als wenn er nur an einen Ort binden würde. Dadurch können wir Arzneimitteln entwerfen, die sogar stärker binden werden, an alle drei Orte. Außerdem ändert es die Weise, wie wir denken, und hilft uns, Strukturen mit nicht symmetrischen Bindungsarten zu lösen.

Offener Zugang (Open Access) – Sie können es auch lesen!

Der Titel unseres Artikels lautet “Die Bindung der Humanen Adenoviren an Rezeptoren der Wirtszellen: Eine Strukturelle Perspektive”. Er hat offenen Zugang, was heißt, jeder kann ihn auf Englisch hier lesen. Eines unserer Ziele bei ViBrANT ist, dass unsere Veröffentlichungen für alle kostenlos zugänglich sind. Dadurch kann das Publikum frei lesen, was mit dem Geld der EU-Steuerzahlern passiert. Zweck dieses Blogs ist, Wissen, das wir oft mit technischem Wortschatz beschreiben, verständlicher zu machen.

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Unser Übersichtsartikel ist nur einer von vielen, die ViBrANT-Mitglieder geschrieben und veröffentlicht haben. Letztes Jahr ist eine Sonderausgabe einer wissenchaftlichen Zeitschrift erschienen, die unserem Programm gewidment wurde. Mehrere Reviewartikeln und Meinungsstücke die von unseren Doktoranden, ihren Betreuer und Mitarbeitern geschrieben wurden, kann man hier auf Englisch finden. Sie erzählen von mit der Forschung unseres Netzwerks verbundenen Themen.

 

Katja Mindler hat mir bei der Übersetzung sehr geholfen.