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Steuerung der bakteriellen Genexpression auf Populationsebene

Als Quorum Sensing (QS) wird das Kommunikationsmittel von Bakterien innerhalb einer Population bezeichnet. Viele Bakterienarten verwenden QS, um die Genexpression in Bezug auf die Dichte der Population zu koordinieren.
Steuerung der bakteriellen Genexpression auf Populationsebene
Streptococcus agalactiae der Gruppe B (GBS) ist ein menschliches kommensales Bakterium des Magen-Darm-Trakts und der Vaginalschleimhaut von vielen gesunden Menschen. Bei Neugeborenen verursacht dieses Bakterium allerdings eine lebensbedrohliche Infektion mit wachsenden Zahlen von Antibiotikaresistenz.

In früheren Studien wurde eine neue Zell-zu-Zell-Kommunikation in GBS entdeckt, die einen Transkriptionsregulator der Rgg-Familie und ein kurzes hydrophobes Peptid (SHP) involviert. Hauptziel des EU-geförderten Projekts CELLCOM-GBS (Control of Streptococcus agalactiae virulence genes via peptide-based cell to cell communication) war es, die Bedeutung dieser neuen QS-Signalisierung für die Virulenz von GBS aufzuklären.

In der ersten Projektphase validierten die Forscher die funktionelle Bedeutung dieser Kommunikation, die von Transkriptionsregulator-RovS der Rgg-Familie und SHP herbeigeführt wird. Die Projektergebnisse zeigten zum ersten Mal, dass diese Signalisierung für die Virulenz von GBS wichtig ist. DNA dieser Peptide wurden in allen Isolaten von GBS stark konserviert, was bedeutet, dass dieses Zell-Zell-Kommunikationssystem für die Biologie dieser Mikrobe wichtig ist.

Die Anwendung von verschiedenen isogenen Mutanten führte zur Identifizierung von zusätzlichen Partnern dieses Systems. Dazu gehörten die Eep-Peptidase und die PptAB- sowie die Opp1A-F-Oligopeptid-Transporter, die für Peptidreifung und -transport wichtig sind.

Die Forscher fanden ein neues Zielgen des RovS/SHP-Systems: gbs1556. Es kodiert sekretiertes Protein mit einer Protease/Glutaminase-Domäne, aber seine Funktion ist unbekannt. Außerdem untersuchten sie ein zuvor beschriebenes Ziel, das Gen fbsA, neu. Die Expression beider Gene wurde durch das RovS/SHP-System reguliert, aber fbsA wurde durch einen nicht identifizierten indirekten Mechanismus moduliert.

Im Ergebnis trug CELLCOM-GBS wesentlich zu einer besseren Aufklärung von QS-Mechanismen und ihrer Rolle in der Pathogenese von GBS bei. Diese Ergebnisse könnten zur Schaffung neuer Ansätze führen, um die GBS-Virulenz zu verringern.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Quorum sensing, Genexpression, Streptococcus agalactiae, kurzes hydrophobes Peptid, RovS
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