Universität Tübingen
Einfluss von Bakteriophagen auf die Genexpression von Staphylococcus aureus
Abstract
Bakterien und Bakteriophagen stehen als Wirt und Parasit in einem engen biologischen Verhältnis zu einander. Über verschiedene Mechanismen haben Bakteriophagen als mobile Elemente Einfluss auf die bakterielle Gen-Distribution sowie -Rekombination und können das Bakterium um entsprechende genetische Informationen, zumeist Antibiotikaresistenzen oder Toxine, bereichern. Grundlage der vorliegenden Arbeit war eine weitere, bisher in dieser Form nicht beschriebene Beobachtung der bakteriell-viralen Interaktion: eine Expressionssteigerung verschiedener bakteriell codierter Virulenzfaktoren in einzelnen hlb-konvertierten Lysogenen (S. aureus mit Phageninsertion in hlb, welches für das ß-Hämolysin codiert). Die vorliegende Arbeit untersuchte, ob eine derartige Phagen-vermittelte Expressionssteigerung bakterieller Gene als generelles Phänomen auch bei anderen Lysogenen zu beobachten ist und ob diese Effekte auf Transktiptionsebene zu detektieren sind. Zudem wurden mögliche Einflussfaktoren und postulierte Mechanismen analysiert. Es wurden zunächst verschiedene hlb-Phagen-konvertierte Lysogene sowie Lysogene weiterer Bakteriophagengruppen betrachtet. Interessanterweise zeigte sich bei allen hlb-Lysogenen eine Expressionssteigerung verschiedener Virulenzfaktoren (eap und SA1813) im Vergleich zu den isogenen delysogenen Stämmen. Dies konnte sowohl auf Proteinebene durch SDS-Gelelektrophorese als auch auf Transkriptionsebene durch Northern Blot-Hybridisierung gezeigt werden. Diese Effekte wurden durch Ciprofloxacin, einem Induktor der bakteriellen SOS-Antwort, beeinflusst. Die bakteriellen Gene eap und SA1813 sind direkt up- und downstream der Phageninsertionstelle lokalisiert. Durch Promotorfusionsassays (eap und SA1813) konnten keine Hinweise auf trans-aktivierende Mechansimen gefunden werden. Diese Untersuchungen stützen daher die Hypothese eines lokalen konformatorischen Effektes durch Phageninsertion. Zusammenfassend konnte die Expressionssteigerung verschiedener Virulenzfaktoren als ein bei S. aureus Lysogenen generalisiertes Phänomen nachgewiesen werden. Die Hinweise auf cis-und transaktivierende Mechanismen der Phagen-Bakterieninteraktion stellen eine wesentliche Grundlage für weitere molekulare Untersuchungen dieser neuartigen Genregulationsmechanismen sowie für Studien zur Bedeutung der phagenvermittelten Genaktivierung für die Infektion und Kolonisation von S. aureus dar.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Schicks, Julia Verena Gelsomina
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/45596