Bakterien reagieren auf saure Umweltbedingungen mit der Produktion einer großen Anzahl allgemeiner und spezifischer Stressproteine. Im Rahmen dieser Arbeit wurde in den beiden neutrophilen Bakterien Corynebacterium glutamicum und Listeria monocytogenes unter Einsatz der DNA-microarray Technologie die zur Säuretoleranz führende Antwort untersucht. Die durch den microarray erhaltenen Ergebnisse wurden verifiziert in dem die Regulation einiger durch pH-Stress induzierten Gene mit Hilfe der quantitativen real time RT-PCR überprüft wurde. In C. glutamicum konnten 116 induzierte sowie 90 reprimierte Gene nach pH-Erniedrigung identifiziert werden. Nur wenige dieser Gene wurden bislang in anderen Bakterien im Zusammenhang mit der Säurestress-Antwort beschrieben. Einige dieser induzierten Gene, wurden durch Insertionsmutagenese inaktiviert. Jedoch konnte keine phänotypischen Veränderungen gefunden werden, mit Ausnahme bei dem Gens sigB, welches für ein Regulatorprotein der allgemeinen Stress-Antwort kodiert. Diese Ergebnisse deuten auf eine komplexe und redundante Säure Schock-Antwort von C. glutamicum hin. Der säure-sensitive Phänotyp der sigB-Insertionsmutante zeigt, dass das Säure-Adaptationssystem in C. glutamicum - zumindest teilweise - von SigB abhängig ist. In L. monocytogenes wurde ein genomweites Transkriptionsprofil nach einem durch Salzsäure induzierten Stress erstellt. Salzsäure imitiert das Umweltsignal, welchem Bakterien während der Passage durch das saure Milieu des Magens eines Wirtsorganismus begegnen. Die Ergebnisse der Transkriptom-Analyse des Säureschocks als auch der Säureadaptation wurden mit dem Effekt, der durch eine bloße Temperaturveränderung (von 25°C auf 37°C) hervorgerufen wird, verglichen. Die Untersuchungen deckten eine enge Korrelation zwischen der Säurestress-Antwort und der Induktion von Virulenzgenen auf. Die DNA-microarray Messungen ermöglichten es, einen Vergleich zwischen den beiden Gram-positiven Bakterien anzustellen. Es gibt Hinweise darauf, dass SigB sowohl in C. glutamicum als auch in L. monocytogenes für die Induktion von Säurestress-Genen essentiell ist. Zusammengefasst erweitern die Ergebnisse dieser Arbeit unser Verständnis darüber, welche Gene, mit z. T. unbekannter Funktion, in die Säurestress-Antwort involviert sind und darauf reagieren.     «

Bakterien reagieren auf saure Umweltbedingungen mit der Produktion einer großen Anzahl allgemeiner und spezifischer Stressproteine. Im Rahmen dieser Arbeit wurde in den beiden neutrophilen Bakterien Corynebacterium glutamicum und Listeria monocytogenes unter Einsatz der DNA-microarray Technologie die zur Säuretoleranz führende Antwort untersucht. Die durch den microarray erhaltenen Ergebnisse wurden verifiziert in dem die Regulation einiger durch pH-Stress induzierten Gene mit Hilfe der quantita...     »

Bacteria respond to acidic environments by producing a large set of specific and general stress proteins. In this study, the acid tolerance response of two neutrophile bacteria, Corynebacterium glutamicum and Listeria monocytogenes, were analyzed using DNA-microarray technology. To verify the microarray results the regulation of some pH stress response genes were confirmed by real time quantitative RT-PCR. In C. glutamicum we identified 116 up- and 90 down-regulated genes in response to acid adaptation. Only a minority of these genes has been described to play a role in acid stress response of other bacteria. Gene disruption analysis of up-regulated genes, showed no significant phenotypic changes except for sigB, encoding a general stress response regulator. These results suggest a complex and redundant response of C. glutamicum to low pH. The acid sensitive phenotype of the sigB disruption mutant revealed, that in C. glutamicum the acid adaptation system is, at least partially, SigB-dependent. In L. monocytogenes, a genome-wide transcription profiling was derived in response to hydrochloric acid, which may mimic the environmental signal encountered during transit of the acidic fluid in the stomach of a host. The results of the transcriptomic analysis of the acid shock and acid adaptation responses were compared to the effect of a temperature shift (from 25 to 37°C). The analysis of the data revealed a strong correlation between the acid stress response and virulence gene expression. The DNA microarray measurements allowed the comparison of the acid adaptation response of these two Gram-positive bacteria with each other. There is evidence suggesting, that SigB is essential in both C. glutamicum and L. monocytogenes for induction of acid stress response genes. In summary, these results expand our understanding by showing new described genes contributing and reacting to the acidic stress response.     «

Bacteria respond to acidic environments by producing a large set of specific and general stress proteins. In this study, the acid tolerance response of two neutrophile bacteria, Corynebacterium glutamicum and Listeria monocytogenes, were analyzed using DNA-microarray technology. To verify the microarray results the regulation of some pH stress response genes were confirmed by real time quantitative RT-PCR. In C. glutamicum we identified 116 up- and 90 down-regulated genes in response to acid ada...     »