@phdthesis{Fieseler2005,
  author    = {Fieseler, Lars},
  title     = {Entdeckung des neuen Candidatus Phylums Poribacteria},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13283},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Marine Schw{\"a}mme (Porifera) sind sessile Invertebraten, deren Biomasse bis zu 60\% von assoziierten Mikroorganismen gebildet werden kann. Dieses mikrobielle Konsortium ist phylogenetisch komplex, die monophyletischen Abstammungslinien sind hochgradig wirtsspezifisch und bisher konnte kein Vertreter dieser Mikroflora kultiviert werden. In seiner Zusammensetzung unterscheidet sich dieses Konsortium sowohl von der Mikroflora mariner Sedimente, als auch vom marinen Bakterioplankton. Durch 16S rRNA Sequenzanalysen und Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) konnte w{\"a}hrend dieser Arbeit das neue Candidatus Phylum Poribacteria kultivierungsunabh{\"a}ngig identifiziert werden. Poribacteria bilden definitionsgem{\"a}ß ein unabh{\"a}ngiges Candidatus Phylum, da sie weniger als 75\% Sequenzhomologie innerhalb der 16S rRNA zu anderen prokaryontischen Phyla zeigen. Sie sind verwandt mit Planctomycetes. Der Name „Poribacteria" wurde gew{\"a}hlt, da diese Organismen spezifisch mit marinen Porifera assoziiert zu sein scheinen. Bisher konnten Poribacteria in Porifera der Ordnungen Verongida, Haplosclerida und Lithistida nachgewiesen werden, w{\"a}hrend sie in den Ordnungen Poecilosclerida, Agelasida, Halichondrida und Hadromerida nicht nachweisbar waren. Im marinen Sediment und im Bakterioplankton wurden Poribacteria ebenfalls nicht detektiert. Durch FISH Analysen wurde deutlich, dass Poribacteria in A. aerophoba (Verongida) eine abundante Fraktion der assoziierten Mikroflora bilden. Da Vertreter des mikrobiellen Konsortiums mariner Schw{\"a}mme bisher nicht kultiviert werden konnten, wurde das „Metagenom" dieser Mikroorganismen durch die ex situ Isolierung hoch molekularer DNA direkt kloniert. Eine Charakterisierung von Metagenomen erlaubt unabh{\"a}ngig von der Kultivierbarkeit der entsprechenden Organismen direkte Einblicke in deren Genotyp und liefert so eine erste Verbindung zwischen phylogenetischer Diversit{\"a}t und physiologischen Eigenschaften. F{\"u}r die Erstellung der Metagenombank wurde mikrobielle Biomasse aus A. aerophoba vom Mesohyl getrennt und lysiert und die gereinigte DNA in Fosmid Vektoren in E. coli kloniert. Die resultierende Metagenombank APAE02 umfasst ca. 1,1 Gb hoch molekularer prokaryontischer genomischer DNA. Eine Bestimmung der in dieser Metagenombank archivierten mikrobiellen Diversit{\"a}t lieferte zus{\"a}tzlich zu bekannten 16S rRNA kodierenden Loci aus Cyanobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria und Gammaproteobacteria einen 16S rRNA kodierenden poribakteriellen Fosmidklon. Die Annotation der flankierenden genomischen Regionen des 16S rRNA Gens f{\"u}hrte zur Detektion eines unterbrochenen rrn Operons, eines wahrscheinlich neuen Transporters, einer neuen Molybd{\"a}n enthaltenen Oxidoreduktase und orthologer „open reading frames" (ORFs) aus Rhodopirellula baltica (Planctomycetes) in Poribacteria. Die Charakterisierung dieses 38,7 kb DNA Fragmentes stellt die Basis f{\"u}r weitere genomische Untersuchungen an Poribacteria dar. Metagenombanken repr{\"a}sentieren eine reichhaltige Quelle zum Nachweis neuer Enzyme oder Biosyntheseoperons. Somit konnten in der Metagenombank APAE02 neuartige Typ I Polyketidsynthasen (PKS) nachgewiesen werden. Phylogenetische Analysen der Ketosynthasedom{\"a}ne zeigten, dass diese Systeme nicht herk{\"o}mmlichen Typ I cis-AT bzw. trans-AT (Acyltransferase) PKS Systemen zugeordnet werden k{\"o}nnen. Die kodierenden Bereiche der PKS Systeme sind mit nur ca. 10 kb relativ klein. Im Gegensatz zu der Organisation sich wiederholender multipler Module herk{\"o}mmlicher PKS Typ I Systeme bestehen sie nur aus einem einzigen Modul und k{\"o}nnten vermutlich bei der Synthese von Fetts{\"a}uren beteiligt sein. Die Struktur und Funktion der Produkte ist bisher unbekannt. Generell ist durch in silico Analysen eine Abbildung des „funktionellen Repertoires" unkultivierter Mikroorganismen m{\"o}glich. Es w{\"a}re denkbar, dass durch weitere Studien fundierte Einblicke in den Genpool der Poribacteria und anderer Organismen des mikrobiellen Konsortiums aus Poriferen er{\"o}ffnet werden, um metabolische Eigenschaften zu rekonstruieren und die Mechanismen zur Interaktion mit dem Wirt verstehen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Schw{\"a}mme},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Valenza2003,
  author    = {Valenza, Giuseppe},
  title     = {Kulturunabh{\"a}ngige Analyse der subgingivalen bakteriellen Flora bei Hypophosphatasiepatienten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7094},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Kurzfassung in deutsch Ziel dieser Studie war die Analyse der bakteriellen Diversit{\"a}t der subgingivalen Plaque bei einem Hypophosphatasiepatientenkollektiv durch Anwendung der 16S rRNA Technologie. Das Kollektiv bestand aus sieben m{\"a}nnlichen Patienten mit einer infantil-juvenilen Hypophosphatasie. Es sollten mikrobiologische Evidenzen f{\"u}r oder gegen die Hypothese einer fr{\"u}hen Parodontitis bei Hypophosphatasiepatienten gewonnen werden. Subgingivale Plaqueproben wurden von jedem Patienten entnommen. Anschließend folgte die DNA Extraktion aus den Plaqueproben und die Amplifikation der 16S rRNA Gene mittels zweier verschiedener universeller Primer-Paare: 27f/519r; 515f/1525r. Die PCR-Produkte wurden kloniert und sequenziert. Dann folgte ein Vergleich der Sequenzen mit der Genbank Database durch den BLAST-Server des National Center for Biotechnology Information (NBCI, Bethesda, MD, USA). Insgesamt wurden zwei verschiedene 16S rRNA Genbanken erstellt und 101 Klone pro Genbank identifiziert. Mit der 27f/519r PCR wurden 15 bakterielle Familien, mit der 515f/1525r PCR 10 bakterielle Familien identifiziert. 66 Phylotypen wurden in der 27f/519r Genbank identifiziert, 41 in der 515f/1525r Genbank. Der Coverage war 50\% in der 27f/519r Genbank und 73\% in der zweiten Genbank. In allgemeinen zeigte sich ein hoher Anzahl der Keime der physiologischen Plaqueflora (Streptococcus sp. und Actinomyces sp.), dagegen kamen putative Parodontalpathogene wie Porphyromonas gingivalis, Filifactor alocis, Tannerella forsythensis, Campylobacter rectus niemals vor. Die Analyse der bakteriellen Diversit{\"a}t der subgingivalen Plaque erbrachte eine deutlich andere Zusammensetzung im Vergleich zu Padodontitispatienten. Es zeigte sich somit keine mikrobiologische Evidenz f{\"u}r eine Parodontitis bei dem Hypophosphatasiepatientenkollektiv.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grimm2000,
  author    = {Grimm, Dorothee},
  title     = {Entwicklung von neuen Nachweismethoden f{\"u}r Legionellen und Am{\"o}ben und ihre Anwendung in {\"o}kologischen Studien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1351},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Legionella pneumophila wurde 1976 als Erreger der Legionellose, einer schweren Form von Lungenentz{\"u}ndung, identifiziert. Die inzwischen 42 Arten umfassende Gattung ist weltweit in aquatischen Biotopen verbreitet. Die Bakterien leben vergesellschaftet mit anderen Mikroorganismen in Biofilmen oder intrazellul{\"a}r in Protozoen. Sie haben ein duales Wirtssystem, das heißt, sie sind in der Lage, sich sowohl in Einzellern als auch in humanen Phagozyten zu vermehren. F{\"u}r die Erweiterung ihrer Habitate spielen verschiedene Umweltfaktoren eine Rolle. Eine exakte und schnelle Detektion und Identifikation der humanpathogenen Keime ist sowohl f{\"u}r die Lokalisierung der Infektionsquelle als auch f{\"u}r eine rechtzeitige Therapie der Patienten von großer Bedeutung. Die Technik der fluoreszierenden in situ Hybridisierung (FISH) basiert auf der Bindung einer spezifischen, mit einem Fluoreszenzfarbstoff markierten Oligonukleotidsonde an eine komplement{\"a}re Zielsequenz der ribosomalen RNA. In der vorliegenden Arbeit wurde f{\"u}r die in situ Hybridisierung eine neue 16S rRNA-gerichtete Sonde LEGPNE1 entwickelt, die spezifisch ist f{\"u}r L. pneumophila. In Versuchsreihen mit verschiedenen Bakterienkulturen wurden die Spezifit{\"a}t und Sensitivit{\"a}t der Gensonde ermittelt. LEGPNE1 erwies sich als artspezifisch und erkannte alle getesteten L. pneumophila-St{\"a}mme, ungeachtet ihrer Serogruppe. Nicht-pneumophila-Referenzst{\"a}mme hybridisierten nicht mit der Sonde, ein einziger Basenaus-tausch in der Sequenz war f{\"u}r diese Unterscheidung ausreichend. Die Anwendung der Sonde wurde auch in Am{\"o}ben-Infektionsassays und Umweltproben erfolgreich durchgef{\"u}hrt. Unterschiedliche, intrazellul{\"a}r vorliegende Bakterien wurden von der Sonde spezifisch erkannt. Eine in situ Dokumentation der Infektions- und Vermehrungsrate war damit m{\"o}glich. Durch die meist fakultativ intrazellul{\"a}re Lebensweise der Legionellen ist es wichtig, auch die Wirtszellen der Keime qualitativ zu detektieren und zu identifizieren. Die Entwicklung neuer Gensonden wurde daher auf die beiden bekannten Wirtsam{\"o}ben Hartmannella und Naegleria ausgedehnt. Basierend auf Sequenzvergleichen wurden die gattungsspezifischen 18S rRNA-gerichteten Sonden HART498 und NAEG1088 konstruiert und in Versuchsreihen mit Referenzst{\"a}mmen bei steigender Stringenz etabliert. Mit ihrer Hilfe konnten die Ergebnisse der zeit- und arbeitsaufwendigen Determination unbekannter Am{\"o}ben anhand morphologischer Merkmale best{\"a}tigt werden. In situ Hybridisierungen mit einer Kombination von 16S und 18S rRNA-gerichteten Sonden wurden in Am{\"o}ben-Infektionsassays mit Hartmannella vermiformis und L. pneumophila erfolgreich durchgef{\"u}hrt. Eine Interferenz der Sonden fand nicht statt. Die in situ Untersuchung der Struktur und Funktion komplexer mikrobieller Lebensgemeinschaften erfordert eine kultivierungsunabh{\"a}ngige und hochaufl{\"o}sende Methode, wie sie die fluoreszierende in situ Hybridisierung darstellt. Mit dem Ziel, m{\"o}gliche Pr{\"a}ferenzen der Legionellen f{\"u}r bestimmte Parameter, wie pH, Temperatur, elektrische Leitf{\"a}higkeit, Str{\"o}mungsverh{\"a}ltnisse, zu erkennen und zu definieren, wurden mit Hilfe der neu entwickelten 16S rRNA-gerichteten Sonde 21 verschiedene Kaltwasserhabitate auf die Verbreitung von Legionella untersucht. Die Bakterien zeigten jedoch ein breites Toleranzspektrum gegen{\"u}ber den gemessenen Parametern. Sie waren in nahezu allen beprobten Gew{\"a}ssern zu finden und ließen sich unabh{\"a}ngig von der Jahreszeit nachweisen. Die neue Sonde LEGPNE1 zeigte sich in in situ Hybridisierungen der Umweltproben als hochspezifisch. Mit ihr konnten auch nicht kultivierbare Legionellen detektiert werden. In drei Legionella-positiven Gew{\"a}ssern wurde außerdem das Vorkommen von Am{\"o}ben untersucht. Es konnten insgesamt acht Am{\"o}bengattungen isoliert, kultiviert und bestimmt werden. Dominierend waren St{\"a}mme des nicht humanpathogenen Naegleria gruberi-Komplexes, Echinamoeba spp. und Echinamoeba-like Am{\"o}ben. In einzelnen Proben wurden Acanthamoeba spp. Gruppe II, Hartmannella spp., Platyamoeba placida, Saccamoeba spp., Thecamoeba quadrilineata und Vexillifera spp. gefunden. Durch in situ Hybridisierung mit den neuen 18S rRNA-gerichteten Sonden HART498 und NAEG1088 konnten die Ergebnisse der morphologischen Bestimmung der Am{\"o}ben best{\"a}tigt werden. Auch die Am{\"o}ben zeigten keine Pr{\"a}ferenzen bez{\"u}glich der in den Standorten gemessenen Wasserparameter. Die in situ Hybridisierung mit rRNA-gerichteten Gensonden erlaubt eine Analyse der Struktur und Dynamik von Bioz{\"o}nosen, erm{\"o}glicht aber keine Aussage {\"u}ber die speziellen Aktivit{\"a}ten der nachgewiesenen Bakterien. Eine L{\"o}sung hierf{\"u}r k{\"o}nnte der spezifische in situ Nachweis von mRNA-Molek{\"u}len darstellen. Ein Problem hierbei stellt ihre, im Vergleich zu anderen Molek{\"u}len wie rRNA, sehr kurze Halbwertszeit und das Vorhandensein von nur wenigen Kopien pro Zelle dar. Daher ist im Anschluss an die in situ Hybridisierung in den meisten F{\"a}llen eine Signalamplifikation n{\"o}tig, um ein detektierbares Signal zu erhalten. In dieser Arbeit sollte die f{\"u}r das iap-Gen in Listeria monocytogenes entwickelte Methode zum Nachweis der mip-mRNA in L. pneumophila etabliert werden. Erste Anwendungen in Dot blot- und in situ Hybridisierungen mit mehrfach DIG-markierten Polyribonukleotidsonden bzw. mit simultan eingesetzten, einfach DIG-markierten Oligonukleotiden zeigten noch nicht die gew{\"u}nschte Spezifit{\"a}t. Diese Ergebnisse stellen jedoch eine wichtige Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Experimente dar.},
  subject      = {Legionella pneumophila},
  language  = {de}
}