@phdthesis{Kapfhammer2002,
  author    = {Kapfhammer, Dagmar M.},
  title     = {Vibrio cholerae Phage K139},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3768},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Bisher sind ca. 190 verschiedene Vibriophagen beschrieben, nur 10 davon stellen filament{\"o}se Phagen dar, der Rest geh{\"o}rt zu den sogenannten Caudovirales, d.h. sie weisen ein kubisches Nukleokapsid mit einem mehr oder weniger langen Schwanz auf. Der letzteren Gruppe ist auch der Phage K139 zuzurechnen. K139 ist ein temperenter Phage, dessen Wirtsspektrum sich nach bisherigen Erkenntnissen auf V. cholerae St{\"a}mme der Serogruppen O1 und O139 beschr{\"a}nkt. Als Rezeptor dient ihm dabei das O1 Lipopolysaccharid (LPS), Morphologisch ist er der Familie der Myoviridae zuzurechnen, innerhalb des Klassifikations-Schemas der Vibriophagen den Kappa-Phagen. Diese Phagengruppe weist eine hohe Assoziation mit epidemischen O1 El Tor St{\"a}mmen auf, es gibt aber keine Hinweise auf eine Beteiligung an der Virulenz von V. cholerae. In dieser Arbeit wurde die vollst{\"a}ndige K139 Genomsequenz ermittelt. Diese besteht aus 33.1 kb ds DNA, die Sequenzierung deutet auf eine terminale Redundanz hin. Zusammen mit dem bereits bekannten Sequenzabschnitt ergab sich eine Zahl von insgesamt 44 offenen Leserastern (ORFs). Sowohl auf Sequenzebene als auch hinsichtlich der Organisation des Genoms konnte eine Verwandtschaft von K139 zu den P2-Phagen gefunden werden. Insgesamt weisen 26 ORFs Homologie zu P2 Genprodukten auf. F{\"u}r 14 ORFs war eine Funktionszuordnung basierend auf der Homologie zu bereits bekannten Proteinen m{\"o}glich. Auch {\"u}ber die Analyse der Sequenzmotive wurde versucht, Hinweise auf eine m{\"o}gliche Funktion der putativen Proteine zu erhalten. Zur Unterst{\"u}tzung der bioinformatischen Auswertung wurden weiterf{\"u}hrende Untersuchungen angestellt. So wurden die Proteine des Phagenpartikels mittels 2D SDS-PAGE und MALDI-TOF analysiert. Auf diese Weise konnten vier putative Kapsid- und drei putative Schwanz-Proteine als Bestandteil des Phagenpartikels ermittelt werden. Weiterhin wurde durch {\"U}berexpression und Restriktionsanalysen Orf8 als Adenin-spezifische Methyltransferase identifiziert. Als Methylierungssequenz wurde die Basenabfolge 5´-GATC-3´ ermittelt. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Funktionszuordnung putativer Genregulatoren. Dies wurde einmal f{\"u}r die Proteine Orf2 und CI durch {\"U}berexpression und Konstruktion von Deletionsmutanten und deren ph{\"a}notypischer Bestimmung in Plaque-Assays untersucht. Dabei konnte Orf2 eine m{\"o}gliche Schutzfunktion vor superinfizierenden Phagen zugeschrieben werden. Widerspr{\"u}chlich sind dagegen die Ergebnisse f{\"u}r die Funktion von CI, das aufgrund seiner Homologie als Repressor der Lyse dienen sollte. Zum zweiten wurde in einem Promotor-Test System der Einfluß der Proteine CI, Orf2, 8, 11, 12 und 13 auf vier verschiedene putative Promotor-Bereiche von K139 untersucht. Weiterhin wurde durch Southern Blot Analysen die Verbreitung von K139 innerhalb verschiedener V. cholerae Isolate untersucht. Dabei wurden in 50\% der O1 und O139 und in 7\% der Nicht-O1/O139 St{\"a}mme ein positives Hybridisierungssignal gefunden. Dabei zeigten der O1 klassische Stamm sowie zwei Nicht-O1/O139 St{\"a}mme ein ver{\"a}ndertes Restriktionsmuster. N{\"a}here Untersuchungen der verschiedenen Phagentypen mittels Southern-Blot und PCR zeigten eine hohe Verwandtschaft, lediglich eine Region, die der K139 Genomregion zwischen dem rep und dem orf15 Gen entspricht, zeigte auff{\"a}llige Unterschiede. Die Sequenzierung ergab eine auffallend mosaikartige Struktur mit homologen und nicht-homologen Sequenzabschnitten im Vergleich der Phagen untereinander. Schließlich wurde noch eine weitere Genregion sequenziert, orf35 bis orf36, in der wirtsspezifische Sequenzunterschiede vermutet wurden. F{\"u}r die Sequenz von orf35, das f{\"u}r das putative Schwanzfaser Protein kodiert, konnte eine mosaikartige Struktur ermittelt werden, die durch die Anwesenheit von zwei konservierten (C1 und C2) und zwei variablen (V1 und V2) Regionen zustande kommt. Die Kombination der variablen Bereiche ergab drei verschiedene Schwanzfaser-Protein Typen. {\"U}berraschenderweise korrelieren diese Typen nicht mit der Serogruppe des Wirtes. So konnte der gleiche Schwanzfaser-Typ in drei verschiedenen Serogruppen gefunden werden. Als Grund hierf{\"u}r wird die F{\"a}higkeit von V. cholerae diskutiert, durch horizontalen Gentransfer ein neues LPS Biosynthese-Cluster zu erwerben und damit die Serogruppe zu wechseln.},
  subject      = {Bakteriophage K139},
  language  = {de}
}