Identification and characterization of Campylobacter jejuni factors relevant for the infection process

Campylobacter jejuni ist der in Industrieländern am weitesten verbreitete bakterielle Erreger von Lebensmittelerkrankungen. Alleine in Deutschland werden pro Jahr etwa 60 000 Fälle beschrieben. Trotz der vollständigen Sequenzierung des Genoms ist über die Pathogenese der Erkrankung wenig bekannt. Erschwerend kommen der Mangel an einem effizienten genetischen Manipulationssystem, einem geeigneten Tiermodell, und die hohe Variabilität von Campylobacter jejuni Stämmen hinzu. Epidemiologische und phänotypische Studien deuten zudem auf eine große Variationsbreite der verschiedenen Campylobacter jejuni Stämme in Hinblick auf ihre Fähigkeit zur Kolonisierung, Invasion und Virulenz hin. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Laborstämme NCTC11168, NCTC11828, 81-176 und 83 klinische Isolate durch eine Kombination von biochemischen und molekularbiologischen Markern charakterisiert. 74 Isolate (89,2%) konnten hierbei als C. jejuni identifiziert werden, von denen 7 aufgrund des Fehlens von Hippurathydrolyse Aktivität als atypisch eingestuft wurden. Weitere 9 Isolate (10,8%) erwiesen sich als C. coli. Zusätzlich wurden 83 Campylobacter Isolate auf Tetrazyklinresistenz (Tcr), deren minimaler Hemmkonzentration (MHK) gegenüber Tetrazyklin, und auf die Lokalisation des tet(O) Gens hin untersucht. Tcr konnte bei 6 von 9 Campylobacter coli Isolaten (67%) und 13 von 74 Campylobacter jejuni Isolaten (18%) nachgewiesen werden, wobei sich die Tcr der C. coli Isloate als niedrig (MHK: 16 µg/ml für alle Stämme), die der C. jejuni Isolate jedoch als hoch (MHK: >256 µg/ml für alle Stämme) erwies. Sowohl eine hohe, als auch eine niedrige Tcr war an die Anwesenheit des tet(O) Gens gebunden, wobei sich tet(O) bei 54% der C. jejuni Isolate als Plasmid kodiert, bei den C. coli Isolaten jedoch als chromosomal lokalisiert erwies. Durch Transposonmutagenese chromosolaler DNA von C. jejuni wurde eine Bibliothek von 660 individuellen Mutanten generiert. Zusätzlich wurde ein BALB/c Mausmodell für ein in-vivo Screening der randomisierten Mutanten optimiert. Mit dem ersten genetische Screen der Mutanten-Bibliothek gelang die Identifizierung von 3 Mutanten mit eingeschränkter Beweglichkeit des Flagellarapparates. Die Sequenzierung der chromosomalen DNA dieser Mutanten zeigte eine jeweilige Insertion des Transposons in die Gene cj0793 und cj0955c. Während cj0955 für ein Protein unbekannter Funktion kodiert, ist cj0793 Bestandteil eines Zweikomponentensystems, welches einen zentralen Faktor für die bakterielle Motilität darstellt. Zusätzlich konnten mittels Elektronenmikroskopie Motilitätsmutanten mit und ohne Flagellum detektiert werden. Mit einem zweiten genetischer Screen gelang die Detektion einer osmosensitiven Mutanten mit Insertion des Transposons in Gen cj0009, das für die kleine Untereinheit der NADP H-abhängigen Glutamat Synthase kodiert. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die PCR gestützte in-vivo Transposonmutagenese eine effektive Methode darstellt eine große Anzahl von C. jejuni-Mutanten zu generieren, und erfolgreich eingesetzt werden kann virulenzassoziierte Bestandteile dieses bedeutenden Erregers zu detektieren.

Author dc:creator

• Dasti, Javid Iqbal

Contributors dc:contributor

• Groß, Uwe Prof. Dr.
• Liebl, Wolfgang Prof. Dr.
• Doenecke, Detlef Prof. Dr.
• Kramer, Wilfried PD Dr.

• 500 Naturwissenschaften
• Biologie
• Virulenzfaktoren bei Campylobacter jejuni
• Campylobacter jejuni
• Virulence factors
• Transposon mutagensis
• Molecular Biology
• Molekularbiologie der Mikrorganismen

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html

Language dc:language

eng

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-231
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1599-4
webdoc-1599
617896488

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-ACD8-0