Modellezés a HIV-fertőzés kutatásában és az immunológiában = Mathematical modelling in the study of HIV infection and immunology

摘要

A publikált eredményeket összegzem röviden. 1. Összehasonlító genomanalízis segítségével megvizsgáltam, hogy a retrovírusok genomösszetételét mennyiben befolyásolhatta a nemrég felfedezett APOBEC3 enzimcsalád, amely guanin->adenin hipermutációt indukál az ilyen enzimekkel rendelkező gazdafajokat fertőző vírusokban. Taxonómiai összehasonlítások és az APOBEC3 enzimek hatásmechanizmusán alapuló tesztek segítségével kimutattam, hogy a retrovírusok eltolódott guanin:adenin aránya valószínűleg nem az APOBEC3-rendszer eredményeként alakult ki, hanem a reverz transzkripció általános sajátságát tükrözi. 2. A svájci HIV-járvány részletes adatbázisát felhasználva kimutattam, hogy az új fertőzések súlyossága (virulenciája) nem változott az elmúlt két évtized során. Ez az eredmény arra utal, hogy a HIV virulenciája nem evolválódik (ezen az időskálán) észlelhető sebességgel. 3. Tesztelhető evolúciós forgatókönyvet publikáltam a SIV-vírusok és gazdafajaik koevolúciójáról, ami a jelenleg megfigyelhető tünetmentes SIV-fertőzésekhez vezetett. Az elmélet a HIV-fertőzés patogenezisének megértésében is szerepet játszhat. | Below I provide a summary of the published results. 1. I performed a comparative genome analysis to determine whether the genomic composition of retroviruses has been affected by the recently discovered mammalian APOBEC3 enzyme family, which induces G-to-A hypermutation in these viruses. Using taxonomical comparisons and tests based on the biochemical properties of APOBEC3 action, I demonstrated that the guanine?adenine bias of retroviruses is probably not a result of host-induced mutational pressure, but rather reflects a general predisposition associated with reverse transcription. 2. Using extensive data from the HIV epidemic of Switzerland, I demonstrated that the severity (virulence) of newly acquired, untreated infections has not been changing over the last two decades. This result implies that the virulence of HIV is not evolving at a rate perceptible on this time scale. 3. I proposed a testable evolutionary scenario for the coevolution of SIV viruses and their natural host species, which has lead to the current benign infection of these hosts. This hypothesis bears significance for the understanding of the pathogenesis of HIV infections.