Reassortment

Die Reassortierung ist für einige der größten genetischen Veränderungen in der Geschichte des Influenzavirus verantwortlich. Bei den Pandemien der „Asiatischen Grippe“ von 1957 und der „Hongkong-Grippe“ von 1968 wurden Grippevirenstämme durch ein Reassortment zwischen einem Vogelvirus und einem menschlichen Virus verursacht. Darüber hinaus weist das H1N1-Virus, das für die Schweinegrippepandemie von 2009 verantwortlich ist, eine ungewöhnliche Mischung aus genetischen Sequenzen von Schweine-, Vogel- und menschlicher Influenza auf.

Reassortment wird definiert als der Austausch intakter Gene innerhalb des gesamten Segments, der während einer Koinfektion stattfindet. Reassortment kann innerhalb kurzer Zeit zu drastischen Veränderungen führen. Das Phänomen wurde bei Bunyaviridae, Reoviren, Arenaviren und Orthomyxoviren beobachtet. Beispielsweise  kann ein genetischer Austausch von Influenza-A-Viren stattfinden, wenn sich Genomsegmente verschiedener Stämme in koinfizierten Zellen neu anordnen. (Taylor KY et al. 2023). So ist z.B. das Influenza-A-Virus (IAV) ein RNA-Virus mit einem segmentierten Genom, aus acht verschiedenen RNA-Segmenten. Diese Eigenschaften des Virus ermöglichen eine schnelle Evolution des IAV unter selektivem Druck, aufgrund von Mutationen, die durch fehlerhafte Replikation und den Austausch von Gensegmenten innerhalb einer koinfizierten Zelle, dem sogenannten Reassortment, entstehen.

Wenn ein einzelner Wirt (ein Mensch, ein Huhn oder ein anderes Tier) mit zwei verschiedenen Stämmen des Influenzavirus infiziert ist, ist es möglich, dass neue zusammengesetzte Viruspartikel aus Segmenten entstehen, deren Ursprung gemischt ist, wobei einige von einem Stamm und einige von einem anderen stammen. Der neue reassortante Stamm wird Eigenschaften beider Elternlinien aufweisen. Sowohl Mutation als auch Reassortment führen zu genetischer Vielfalt, aber Einschränkungen und beeinflussen ihre Auswirkungen auf die virale Evolution. Das Phänomen der Segmentfehlanpassung umfasst sowohl RNA- als auch Protein-basierte Inkompatibilitäten zwischen ko-infizierenden Viren und führt zur Produktion von Nachkommenviren mit Fitnessdefekten (White MC et al.2018).

1. Chen KY et al. (2023) High-throughput droplet-based analysis of influenza A virus genetic reassortment by single-virus RNA sequencing. Proc Natl Acad Sci U S A. 120(6):e2211098120.
2. Gong X et al. (2021) Reassortment Network of Influenza A Virus. Front Microbiol 12:793500.
3. Taylor KY et al. (2023) Influenza A virus reassortment is strain dependent. PLoS Pathog 19:e1011155.
4. White MC et al.(2018) Implications of segment mismatch for influenza A virus evolution. J Gen Virol 99:3-16.