Teilprojekte des SFB 535
Invasionsmechanismen und Replikationsstrategien von Krankheitserregern
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TP B14 (neu)

Untersuchung der Replikationsstrategien von Listeria monocytogenes im in vitro- und in vivo-Modell durch genomweite Transkriptionsanalyse


Dr. Torsten Hain

Prof. Dr. Trinad Chakraborty

Institut für Med. Mikrobiologie


Justus-Liebig-Universität, Gießen



Zusammenfassung

Der humanpathogene Erreger Listeria monocytogenes ist einer der gefährlichsten Lebens-mittelerreger und stellt eine potentielle Gefahr besonders für abwehrgeschwächte Menschen dar. Nach oraler Aufnahme durchqueren die Erreger das Darmepithel und verbreiten sich über die Blutbahn in Leber, Milz und Gallenblase. Bei systemischer Ausbreitung ü-berwinden die Bakterien die Plazenta- wie auch die Bluthirnschranke und verursachen da-durch das Krankheitsbild der Listeriose, das sich durch Abort, Granulomatosis infantisepti-ca, Meningitis oder Sepsis auszeichnet. Zu den wichtigsten Eigenschaften der Bakterien gehört die Fähigkeit, sich nach erfolgreicher Infektion innnerhalb von Körperzellen zu vermehren und in verschiedenen Organen zu überleben.
In Vorarbeiten haben wir alle Gene, die zu dem SigB-Regulon von L. monocytogenes gehören, identifiziert. Weiterhin ist es uns unter Verwendung geeigneter isogener Mutanten gelungen, eine Kompartiment-spezifische Expressionsanalyse des Bakteriums im Phagoly-sosom sowie intrazytoplasmatisch zu beschreiben. Dabei werden ~17% des Gesamtgenoms mobilisiert, um eine intrazelluläre Vermehrung der Listerien zu ermöglichen. Es gelang uns, 484 intrazellulär differentiell exprimierte Gene zu identifizieren. Darunter befanden sich 301 induzierte und 182 reprimierte Gene, die verschiedenen Regulons (PrfA, CtsR, HrcA, SigB, RpoN and OhrR) zugeordnet werden konnten.
Wir beabsichtigen, den in unseren Vorarbeiten identifizierten und intrazellulär stark hoch-regulierten btlB-Locus, der für den xenobiotischen Abbau von Gallensäure durch L. mono-cytogenes benötigt wird, zu charakterisieren. Dies ist von großem Interesse, da L. monocy-togenes bei in vivo-Infektionsversuchen mehrere Tage in der Gallenblase von Mäusen per-sistieren konnte, offensichtlich um der zellulären Immunantwort des Wirtes zu entkom-men. Wir möchten unsere Studien zur intrazellulären Genexpression von L. monocytogenes weiter fortführen, um den Einfluss einer verstärkten Wirtszellabwehr durch IFN-?-Aktivierung von Makrophagen auf die Überlebensstrategie der Listerien zu untersuchen.
L. monocytogenes ist in der Lage, Invertebraten wie Drosphila melanogaster zu infizieren. Wir wollen dieses Invertebraten-Zwischenwirtmodell für L. monocytogenes nutzen, um das bakterielle Genrepertoire zu identifizieren, dass zur Vermehrung der Listerien in Dro-sophila-S2 -Zellen benötigt wird. Dadurch sollen gemeinsame Gene bestimmt werden, die eine entscheidene Rolle bei der Infektion sowohl in Invertebraten wie auch in Vertebraten spielen.
Zusätzlich planen wir durch die Applikation der “transposon site”-Hybridisierung (TraSH) essentielle Gene zu identifizieren, die für das intrazelluläre Überleben der Bakterien in IFN-? aktivierten Makrophagen oder Drosophilazellen verantwortlich sind. Abschließend sollen identifizierte Targetgene in funktionellen Studien charakterisiert werden.


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