Biochemische Studien zur Vermehrung der Myxoviren: Ein Beitrag zur Kenntnis der Gen‐Funktion der Viren
Authors: Scholtissek Christoph 
Published: August 2010

Zusammenfassung der eigenen Versuchsergebnisse

A contribution to knowledge of the gene function of viruses

1. In Hühnerfibroblastenkulturen, die mit dem Virus der Klassischen Geflügelpest (KP) und dem Newcastle disease Virus (NDV) infiziert waren, wurde die Kinetik der Synthese der Virus‐RNS und des Virusproteins bestimmt. Beim KP‐Virus ist die RNS sofort nach ihrer Synthese an das RNP‐Antigen‐Protein gebunden.

2. Mit Hilfe von p‐Fluorphenylalanin (FPA) wurde für beide Viren die Existenz eines „Frühproteins” bewiesen, das für die Synthese der Virus‐RNS notwendig ist.

3. Während die Vermehrung des KP‐Virus sich durch Mitomycin C, Actinomycin D oder durch Vorbehandeln der Zellen mit UV‐Licht verhindern ließ, konnte man die Produktion des NDV durch diese Agentien nicht signifikant beeinflussen. Die Unterbindung der KP‐Vermehrung konnte dabei durch eine Zerstörung des Virusgenoms durch Freisetzung eines RNS‐abbauenden Prinzips im Zellkern erklärt werden.

4. Proflavin verhindert die Vermehrung beider Viren, das KP‐Virus durch Zerstören des Virusgenoms (s. Punkt 3), das NDV durch Anlagerung an die Virus‐ RNS, wodurch die Synthese der Virusproteine unterbunden wird.

5. Die Synthese der Komponenten beider Virusarten ist eine zusätzliche Leistung der Wirtszelle. In den letzten Stadien der Virusvermehrung führt die Überforderung des Zellstoffwechsels schließlich zum Zelltod. Spezifische Inhibitoren des Zellstoffwechsels, wie sie durch verschiedene andere Viren induziert werden, treten bei den beiden hier untersuchten Viren nicht auf.

6. Die beiden untersuchten Myxoviren ließen sich einer Reaktion erster Ordnung folgend mit dem Äthyleniminochinon Bayer A 139 inaktivieren, wobei hochpotente Totvakzine gewonnen werden konnten. Beim KP‐Virus wurde dabei ein Effekt erzielt, der als «Reaktivierung durch Mehrfachinfektion» erklärt wurde. Dieser Effekt trat nicht beim NDV auf. Durch eine mathematische Analyse der Inaktivierungskinetik bei der partiellen Inaktivierung des KP‐Virus ließ sich eine Art Genkarte aufstellen, aus der die absolute Große der Gene, die für die einzelnen Viruskomponenten verantwortlich sind, und die Kodeeinheit bestimmt wurden.

7. Die Untersuchungen zur Deutung des «von Magnus‐Phänomens» zeigten, daß die Entstehung der «Inkompletten Formen» bei der Züchtung des KP‐Virus in unverdünnten Passagen (PBE/Zelle ≫ 1) auf einer «autokatalytischen Verkürzung» des Virusgenoms beruht.

Biochemical studies on the multiplication of myxoviruses

1. In chick fibroblast cultures infected with the virus of classical fowl pest (KP) and Newcastle disease virus (NDV) the kinetics of the synthesis of virus RNA and virus protein were studied. In the KP virus the RNA is bound immediately after its synthesis to ribonuclear protein antigen.

2. With the help of p‐fluorphenylalanine the existence of the precursor protein which is necessary for the synthesis of virus RNA is demonstrated.

3. Whereas multiplication of KP virus is inhibited by mitomycin C, actinomycin D or pre‐treatment of the cells with UV‐light, these agents had no significant effect on the production of NDV. The effect of KP multiplication was therefore explained by damage to the virus genome by the liberation of an RNA‐destroying principle in the cell nucleus.

4. Proflavin hindered the multiplication of both viruses, affecting KP virus by damaging the virus genome (see 3 above) and damaging NDV by becoming deposited on the virus RNA with resulting hindrance to the synthesis of virus protein.

5. Synthesis of the components of both viruses is an additional burden on the host cell. In the last stages of virus proliferation the over‐straining of cell metabolism leads finally to cell death. Specific inhibitors of cell metabolism, such as are induced by various other viruses, were not present with the two viruses studied here.

6. The two myxoviruses studied could be inactivated by a reaction of the first order carried out with ethyleneaminoquinone Bayer A 139, whereby highly potent dead vaccines could be obtained. With KP virus an effect was thereby produced which was explained as “reactivation by repeated infection”. Mathematical analysis of the inactivation kinetics in partial inactivation of KP virus allowed a gene map to be prepared from which the absolute sizes of the genes responsible for the different virus components could be determined and the uniformity of the code determined.

7. Studies on the meaning of the von Magnus phenomenon showed that the development of incomplete forms in the cultivation of KP virus in undiluted passage (PBE/cells ≫ 1) is due to an autocatalytic shortening of the virus genome.

Etude biochimique de la multiplication des myxovirus

Une contribution à la connaissance de la fonction génétique des virus

1. Dans les cultures de fibroblastes de poulet, infestées par le virus de la peste aviaire classique (KP) et le virus de la maladie de Newcastle (NDV) on détermina la cynétique de la synthèse de l'acide ribonucléique (RNS) et des protéines du virus. Pour le virus de la peste classique l'acide ribonucléique est fixé immédiatement après sa synthèse à la protéine‐antigéne RNP.

2. A l'aide de la p‐fluor‐phénylalanine (FPA) on prouva pour les deux virus l'existence d'une «protéine primaire» («Frühprotein») nécessaire pour la synthèse de l'acide ribonucléique du virus.

3. Alors que la multiplication du virus de la peste classique peut être empêchée par la mitomycine C, l'actinomycine D ou par un traitement préalable des cellules à la lumière ultraviolette, ces agents n'eurent aucune influence significative sur la production du virus de Newcastle. L'inhibition de la multiplication du virus classique peut être expliquée par la destruction du génome du virus par suite de la libération d'un facteur détruisant l'acide ribonucléique dans le noyau cellulaire.

4. La proflavine empêche la multiplication des deux virus, du virus «KP» par destruction du génome (voir point 3), du virus «ND» en se combinant à l'acide ribonucléique, interrompant ainsi la synthèse des protéines du virus.

5. La synthèse des éléments des deux espèces de virus est une activité supplémental de la cellule‐hôte. Dans les derniers stades de la multiplication du virus, la surcharge du métabolisme cellulaire entraîne finalement la mort de la cellule. Des inhibiteurs spécifiques du métabolisme cellulaire, comme il en existe dans le cas d'autres virus, n'apparaissent pas avec les deux virus étudiés.

6. Les deux myxovirus purent être inactivés par une réaction primaire avec l'éthylèneimino‐quinone Bayer A 139, ce qui permit d'obtenir des vaccins tués de haute efficacité. Avec le virus de la peste classique on obtint un effet qui fut expliqué comme «une réactivation par infection multiple». Cet effet ne se produisit pas avec le virus de la maladie de Newcasle. L'analyse mathématique de la cinétique d'inactivation lors de l'inactivation partielle du virus de la peste classique permit d'établir une sorte de carte des gènes rendant possible la détermination de la grandeur absolue des génes responsables des divers éléments des virus et de l'unité de code.

7. Les recherches pour l'interprétation du phénomène de von Magnus montrèrent que la naissance de «formes incomplètes» dans les cultures du virus de la peste classique au cours de passages non dilués (PBE/cellule 1) repose sur un «raccourcissement autocatalytique» du génome.

Estudios bioquímicos sobre la multiplicación de los mixovirus

Contribución al conocimiento de la función génica de los virus

1. En cultivos de fibroblastos de gallina, infectados con virus de la peste aviar clásica (PC) y el virus de la enfermedad de Newcastle (VEN), se determinó la cinética de la síntesis del ácido ribonucleico (ARN) del virus y de la proteína virósica. En el virus de la PC, el ARN está ligado a la proteínaantígeno RNP inmediatamente después de su síntesis.

2. Con ayuda de p‐fluorfenilalanina (FFA) se demostró en ambos virus la existencia de una «proteína precoz», la cual resulta necesaria para la síntesis del ARN del virus.

3. Mientras que se pudo inhibir la multiplicación del virus de la PC mediante Mitomycina C, Actinomycina D o por medio de pretratamiento de las células con iuz UV, la producción del VEN no se pudo influir significativamente con ayuda de estos agentes. El impedimento de la multiplicación del virus de la PC se pudo explicar mediante la destrucción del genoma virósico al liberarse en el núcleo celular un principio que reduce el ARN.

4. La Proflavina impide la multiplicación de ambos virus, el virus de la PC mediante destrucción del genoma virósico (véase punto 3), el VEN mediante adaptación al ARN virósico, con lo cual se impide la síntesis de las proteínas virósicas.

5. La síntesis de los componentes de ambas especies virósicas es un rendimiento aditivo de la célula anfitriona. En los últimos estadios de la multiplicación del virus, la exaltación del metabolismo celular conduce al fin a la muerte celular. En los dos virus aquí examinados no aparecen inhibidores específicos del metabolismo celular, como los que son inducidos por otros varios virus.

6. Ambos mixovirus aquí estudiados se pudieron inactivar con el etileniminoquinona Bayer A 139 siguiendo una reacción de primer orden, con lo cual se pudieron obtener vacunas muertas harto potentes. En el virus de la PC se logró aquí un efecto que se explicó como «reactivación mediante infección múltiple». Este efecto no surgió en el VEN. Mediante el análisis matemático de la cinética de inactivación en la inactivación parcial del virus de la PC se pudo establecer una especie de mapa génico, a partir del cual se determinaron el tamaño absoluto de los genes responsables de las distintas componentes virósicas y la unidad clave.

7. Los estudios para interpretar el «fenómeno de von Magnus» demostraron que la formación de las «formas incompletas» en el cultivo del virus de la PC en pases sin diluir (UPB/célula ≫ 1) se debe a una «abreviación autocatalitica» del genoma virósico.