{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1592"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1592","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Molekulare Analyse der Riboflavinsynthesegene von Bartonella henselae und Aufbau einer speziesspezifischen PCR unter Verwendung des ribC Gens","abstract":"Die Familie der Bartonellaceae beinhaltet 18 Spezies, von denen bisher sieben im Zusammenhang mit Erkrankungen beim Menschen beschrieben wurden. Bartonellen gelten als Erreger der KKK, der BA und von Endokarditiden. Die Diagnostik stützt sich primär auf serologische Untersuchungen, welche im Falle immunsuprimierter Patienten nicht immer zuverlässig sind. Um die Diagnostik zu ergänzen wurde im Rahmen dieser Arbeit eine PCR-Methode entwickelt. Ziel der durchgeführten molekularbiologischen Untersuchungen waren die Gene der Riboflavinbiosynthese. Der Biosyntheseweg für Riboflavin (Vitamin B2) existiert bei Pflanzen und Bakterien, nicht aber bei Wirbeltieren. Da die Riboflavinsynthesegene innerhalb einer Bakterienspezies stark konserviert sind und beim Menschen nicht vorkommen, sollten sie sich gut zur Identifizierung bakterieller DNA aus menschlichen Proben und zur Differenzierung pathogener Bakterien eignen. Durch Transformation einer aus B. henselae-DNA erstellten Genbank, welche die ribC-Mutation einer E. coli Mutante komplementieren konnte, gelang die Isolierung eines die Gene ribD, ribC und ribE enthaltenden DNA-Fragmentes. Die anschließend durchgeführten Sequenzanalysen der ribC-Region in verschiedenen B. henselae Stämmen ergaben eine hohe genetische Konservierung innerhalb der Spezies. Mit Hilfe von Primern, welche aus der Sequenz des ribC-Genes von B. henselae abgeleitet wurden, konnte die entsprechende Region von B. bacilliformis, B. clarridgeiae und B. quintana amplifiziert werden. Sequenzanalysen bestätigten die große Ähnlichkeit der Region und die gleiche Reihenfolge der Anordnung der Gene. Die Riboflavinsynthesegene sind demzufolge innerhalb der Gruppe der Bartonellaceae stark konserviert, mit B. quintana besteht auf DNA-Ebene eine Homologie von 87%. Auf der Basis des ribC-Genabschnittes konnten in den Regionen, die sich in der DNA-Sequenz unterschieden, von allen vier Spezies Primer abgeleitet werden, mit denen eine speziesspezifische PCR zur Unterscheidung von B. henselae, B. clarridgeiae, B. quintana und B. bacilliformis etabliert werden konnte.","abstract_html":"Die Familie der Bartonellaceae beinhaltet 18 Spezies, von denen bisher sieben im Zusammenhang mit Erkrankungen beim Menschen beschrieben wurden. Bartonellen gelten als Erreger der KKK, der BA und von Endokarditiden. Die Diagnostik stützt sich primär auf serologische Untersuchungen, welche im Falle immunsuprimierter Patienten nicht immer zuverlässig sind. Um die Diagnostik zu ergänzen wurde im Rahmen dieser Arbeit eine PCR-Methode entwickelt. Ziel der durchgeführten molekularbiologischen Untersuchungen waren die Gene der Riboflavinbiosynthese. Der Biosyntheseweg für Riboflavin (Vitamin B2) existiert bei Pflanzen und Bakterien, nicht aber bei Wirbeltieren. Da die Riboflavinsynthesegene innerhalb einer Bakterienspezies stark konserviert sind und beim Menschen nicht vorkommen, sollten sie sich gut zur Identifizierung bakterieller DNA aus menschlichen Proben und zur Differenzierung pathogener Bakterien eignen. Durch Transformation einer aus B. henselae-DNA erstellten Genbank, welche die ribC-Mutation einer E. coli Mutante komplementieren konnte, gelang die Isolierung eines die Gene ribD, ribC und ribE enthaltenden DNA-Fragmentes. 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Auf der Basis des ribC-Genabschnittes konnten in den Regionen, die sich in der DNA-Sequenz unterschieden, von allen vier Spezies Primer abgeleitet werden, mit denen eine speziesspezifische PCR zur Unterscheidung von B. henselae, B. clarridgeiae, B. quintana und B. bacilliformis etabliert werden konnte.","Within the 18 species of the genus Bartonella there are seven known to cause human diseases. Bartonella are the causative agents of cat scratch disease, bacillary angiomatosis and endocarditis. The mainly used diagnostic is based on serological tests, which in case of immunocompromised patients is not allways reliable. To improve diagnostic means a PCR test was developed. We therefore used the genes encoding the riboflavinsynthesis pathway. The biosynthesis pathway for riboflavin is present in bacteria and plants but is absent in vertebrates. Due to their conservation in bacterial species and their absence in humans, the riboflavin synthesis genes should be well suited either for detection of bacterial DNA in human specimens or for the differentiation of pathogenic bacteria by molecular techniques. A DNA fragment carrying the genes ribD, ribC and ribE was isolated from a plasmid-based DNA library of the human pathogen Bartonella henselae by complementation of a ribC mutation in E. coli. Sequence analysis of the ribC gene region in strains of B. henselae, revealed that the ribC gene is highly conserved at the species level. PCR amplification with primers derived from the ribC locus of B. henselae was used to isolate the corresponding DNA regions in B. bacilliformis, B. clarridgeiae and B. quintana. Sequence analysis indicated that the riboflavin synthesis genes are conserved and show the same operon-like genetic organization in all four Bartonella species. Primer oligonucleotides designed on the basis of localized differences within the ribC DNA region were succesfully used to develop species-specific PCR assays for the differentiation of B. henselae, B. clarridgeiae, B. quintana and B. bacilliformis. T"]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Molekulare Analyse der Riboflavinsynthesegene von Bartonella henselae und Aufbau einer speziesspezifischen PCR unter Verwendung des ribC Gens","Molecular analysis of riboflavin synthesis genes in bartonella henselae and use of the ribC gene for differentiation of bartonella species by PCR"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Sander, Anna"],"dc:creator":["Hinkelmann, Silke"],"dc:description.abstract":["Die Familie der Bartonellaceae beinhaltet 18 Spezies, von denen bisher sieben im Zusammenhang mit Erkrankungen beim Menschen beschrieben wurden. 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Due to their conservation in bacterial species and their absence in humans, the riboflavin synthesis genes should be well suited either for detection of bacterial DNA in human specimens or for the differentiation of pathogenic bacteria by molecular techniques. A DNA fragment carrying the genes ribD, ribC and ribE was isolated from a plasmid-based DNA library of the human pathogen Bartonella henselae by complementation of a ribC mutation in E. coli. Sequence analysis of the ribC gene region in strains of B. henselae, revealed that the ribC gene is highly conserved at the species level. PCR amplification with primers derived from the ribC locus of B. henselae was used to isolate the corresponding DNA regions in B. bacilliformis, B. clarridgeiae and B. quintana. Sequence analysis indicated that the riboflavin synthesis genes are conserved and show the same operon-like genetic organization in all four Bartonella species. 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