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Original title:
Investigation of propanediol and fucose degradation by Salmonella Typhimurium
Translated title:
Untersuchung des Propandiol- und Fucoseabbaus in Salmonella Typhimurium
Author:
Staib, Lena
Year:
2016
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan
Advisor:
Fuchs, Thilo M. (Prof. Dr.)
Referee:
Fuchs, Thilo M. (Prof. Dr.); Daniel, Hannelore (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
BIO Biowissenschaften; LEB Lebensmitteltechnologie; OEK Ökotrophologie, Ernährungswissenschaft
Keywords:
Salmonella, 1,2-propanediol, L-fucose
Translated keywords:
Salmonella, 1,2-Propandiol, L-Fucose
TUM classification:
OEK 100d; LEB 050d
Abstract:
Recently, an interconnection between metabolism and virulence in enteropathogenic bacteria has been postulated. For instance, reduced proliferation in host cells has been described for strains of the human enteropathogen Salmonella Typhimurium, impaired to utilise 1,2-propanediol (1,2-PD). In the current thesis, the gene clusters required for 1,2-PD (pdu) and L-fucose (Fuc; fuc) degradation were found to be conserved among S. enterica serovars, sequenced thus far. Already minor concentrations of 1,2-PD are sufficient to induce pdu gene expression, which is not or only insufficiently repressed by the simultaneous availability of 1,2-PD and alternative carbon sources. Ensuing from promoter PpduA, the pdu operon is expressed as a single polycistronic mRNA. The indispensability of the gene products of pduC and fucA for the degradation of the respective substrate could be demonstrated in growth assays. Further, the relevance of 1,2-PD degradation was investigated in more complex substrates and the invertebrate model. Cell culture assays, using mucus-secreting cell lines, confirmed the necessity of mobility for host cell invasion.
Translated abstract:
Jüngst wurde ein Zusammenhang zwischen Metabolismus und Virulenz in enteropathogenen Bakterien postuliert. Beispielsweise zeigten Stämme des humanpathogenen Bakteriums Salmonella Typhimurium, die 1,2-Propandiol (1,2-PD) nicht nutzen können, eine abgeschwächte Proliferation im Wirt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die für den 1,2-PD (pdu)- und L-Fucose (L-Fuc; fuc)-Abbau benötigten Gene in den Genomen nahezu aller bis heute sequenzierten Serovare von S. enterica konserviert sind. Bereits geringste Mengen an 1,2-PD induzieren die Expression der pdu Gene, die durch die zeitgleiche Verfügbarkeit anderer Kohlenstoffquellen nicht oder nur unzureichend gehemmt werden. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass das pdu Operon unter Kontrolle des Promotors PpduA, als polycistronische mRNA exprimiert wird. In Wachstumsstudien zeigte sich, dass die Gene pduC und fucA essentiell für den Abbau des jeweiligen Substrats sind. Die Relevanz des 1,2-PD Abbaus wurde nachfolgend in komplexeren Substraten, sowie im Invertebratenmodell untersucht. Zusätzlich wurden Versuche mit Mukus sekretierenden Zelllinien durchgeführt, welche die Notwendigkeit der Mobilität für die Wirtszellinvasion bestätigten.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1303275
Date of submission:
08.08.2016
Oral examination:
21.11.2016
File size:
9729430 bytes
Pages:
162
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20161121-1303275-1-9
Last change:
07.12.2016
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