Bioinformatische Analyse eines potentiellen überlappenden Leserahmens bei Hepeviren

Hepatitis E-Viren bestehen aus einem unbehüllten, ikosaedrischen Kapsid und besitzen ein nicht segmentiertes, lineares, einzelsträngiges RNA-Genom positiver Polarität, welches die 3 offenen Leserahmen (open reading frame - ORF) ORF1, ORF2 und ORF3 enthält. Bei Stämmen der Ratten- und Frettchen-Hepeviren fand man einen weiteren ORF, der im Bereich des 5'-Endes mit dem ORF1 überlappt. Ziel dieser Arbeit war es, mit Hilfe bioinformatischer Analysen Anzeichen einer potenziellen funktionellen Bedeutung dieses ORF4 zu ermitteln. Die Untersuchung der Basenvariabilität in der 3. Codonposition des ORF1 ergab einen deutlichen Einfluss des ORF4 auf diesen Bereich im Sinne einer Einschränkung der Variabilität. Der durchgeführte Vergleich der Codon Usage im Überlappungs- und Nichtüberlappungsbereich des ORF4 bestätigt Ergebnisse aus früheren Studien, ergab jedoch keine aussagekräftigen Ergebnisse in Bezug auf eine potentielle Funktion des ORF4. Als letztes wurden die Selektionsdrücke auf verschiedenen Bereichen des Genoms getestet. Hierbei ergaben sich in allen Bereichen des ORF1 negative Selektionsdrücke, was auf Grund der schon bekannten Funktionen des ORF1 nicht verwunderlich ist. Auf dem ORF4 lastet hingegen ein positiver Selektionsdruck und dieses Ergebnis bestärkt somit die Vermutung einer potentiellen Funktion. Durch eine anschließende Sliding-Window-Analyse konnten diese Ergebnisse bestätigt werden. Des Weiteren wurden die genotypischen Gründe analysiert, die für das Fehlen des ORF4 in anderen Hepatitis E-Virus-Stämmen verantwortlich sind. Zum einen fehlen Start- und Stoppcodon des potentiellen ORFs und zum anderen enthält die Sequenz selbst einige Stoppcodons, die den ORF zerstören. In weiteren Studien gilt es einerseits, die hier durchgeführten Methoden mit Hilfe funktionell aktiver Leserahmen anderer Viren zu bestätigen und weiter zu entwickeln. Andererseits muss die potentielle Funktionalität des ORF4 in experimentellen Untersuchungen überprüft werden.