@phdthesis{Fuchs2000,
  author    = {Fuchs, Sibylle Maria},
  title     = {Untersuchungen zur Regulation von Shiga-Toxin 2 und zur Attenuierung von enteroh{\"a}morrhagischen Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1303},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Enteroh{\"a}morrhagische Escherichia coli (EHEC) geh{\"o}ren zu den wichtigsten der sich in j{\"u}ngster Zeit verbreitenden Pathogene und verursachen die verschiedensten Durchfallerkrankungen von unblutiger Diarrh{\"o} bis zu h{\"a}morrhagischer Kolitis, oftmals unter Auspr{\"a}gung von lebensbedrohlichen extraintestinalen Symptomen wie dem h{\"a}molytisch-ur{\"a}mischen Syndrom. Die wichtigsten Virulenzfaktoren dieser Pathogene sind Shiga-Toxine (Stx) und Faktoren, die an der Auspr{\"a}gung der sog. "attaching and effacing"-L{\"a}sionen auf Darmepithelzellen beteiligt sind. Vor allem Kinder und {\"a}ltere Menschen sind von den Infektionen, die h{\"a}ufig in Form von Ausbr{\"u}chen auftreten, betroffen. Die {\"U}bertragung erfolgt meist {\"u}ber f{\"a}kal kontaminierte Nahrungsmittel. Da die Behandlung von EHEC-Infektionen mit manchen Antibiotika die Entwicklung der extraintestinalen Symptome noch verst{\"a}rken kann, w{\"a}re die Impfung gef{\"a}hrdeter Personen der beste Weg f{\"u}r die Bek{\"a}mpfung dieser Erreger. Eine weitere M{\"o}glichkeit der Pr{\"a}vention w{\"a}re die Eradikation dieser Organismen in ihren asymptomatischen Wirten, {\"u}ber die EHEC in die menschliche Nahrungskette gelangen k{\"o}nnen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war unter anderem die Etablierung der Grundlagen f{\"u}r einen Lebendvakzinstamm zur Pr{\"a}vention von EHEC-Infektionen. Zu diesem Zweck wurden unterschiedliche Strategien mit dem Ziel verfolgt, einen Stx2-produzierenden EHEC-Stamm zu attenuieren. Eine Attenuierungsstrategie f{\"u}r EHEC ist die direkte Ausschaltung von Virulenzfaktor-Strukturgenen wie den Toxingenen. Zu diesem Zweck wurde eine stx2-negative Mutante des EHEC-Stammes O157:H7 86-24 durch eine Deletion im Zentrum des stx2-Genclusters konstruiert, was zur Fusion der 154 N-terminalen Aminos{\"a}uren von StxA2 mit den 62 C-terminalen Aminos{\"a}uren von StxB2 f{\"u}hrte. Die Charakterisierung der Mutante zeigte, daß der Toxin-konvertierende Bakteriophage noch intakt war. Das Fusionsprotein hatte seine zytotoxische Aktivit{\"a}t zwar vollst{\"a}ndig verloren, konnte jedoch durch Stx2-spezifisches Schweineantiserum detektiert werden. Daraus wurde geschlossen, daß das mutierte Protein einen Teil seiner antigenen Strukturen behalten hatte und daß es potentiell f{\"u}r die Impfung gegen Stx2-spezifische Sch{\"a}digungen verwendet werden k{\"o}nnte. Eine weitere Strategie mit dem Ziel der Attenuierung von EHEC-St{\"a}mmen war die Deletion von Genen, die in die Regulation von Virulenzfaktoren involviert sind. Auf diese Weise sollte die Expression von Pathogenit{\"a}tsfaktoren verhindert werden. Als erstes wurde versucht, einen postulierten bakteriophagenkodierten toxinspezifischen Regulator zu identifizieren und zu charaktierisieren, der die F{\"a}higkeit besaß, die Expression eines stx2-spezifischen Reportergens nach der Induktion des Phagen zu steigern. Eine Transposonmutagenese des Stx2-konvertierenden Phagen 933W ergab verschiedene Phagenmutanten mit ver{\"a}nderter Expression des Reportergens nach Induktion des Phagen. Die Expressionsver{\"a}nderung korrelierte nur bedingt mit der Ver{\"a}nderung der Produktion von Toxin oder Phagenpartikeln. Das Transposon der am st{\"a}rksten in ihrer Reportergenexpression reduzierten Mutante war im ORF L0065 inseriert, der unmittelbar "upstream" von den Phagengenen int/xis lokalisiert ist. Der klonierte wildtypische ORF war nicht in der Lage, die Transposonmutante in trans zu komplementieren. Daraus wurde geschlossen, daß der Ph{\"a}notyp der Mutante durch einen polaren Effekt des Transposons auf int/xis bedingt sein k{\"o}nnte, da eine reduzierte Phagengenomexcision eine Verminderung der Phageninduktion verursachen w{\"u}rde, was sich entsprechend auf die Reportergenexpression auswirken k{\"o}nnte. Neely et al. (1998) identifizierten den Phagen-Antiterminator Q als einen m{\"o}glichen Kandidaten f{\"u}r den postulierten phagenkodierten stx2-Regulator. Eine Deletion dieses zentralen Phagenregulators k{\"o}nnte durch die St{\"o}rung der regul{\"a}ren Phagenfunktionen zur Attenuierung von EHEC beitragen. Als zweites wurde in einem Projekt von Dr. I. M{\"u}hldorfer anhand von recA-negativen Mutanten der EHEC-St{\"a}mme O157:H7 86-24 und EDL933 in verschiedenen M{\"a}usemodellen demonstriert, daß die Deletion von recA einen massiven Virulenzverlust und damit eine Attenuierung der St{\"a}mme zur Folge hatte. Die dadurch bedingte drastische Reduktion der Toxinproduktion konnte indirekt auf das Fehlen von recA zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Im Gegensatz dazu ver{\"a}nderte die Deletion von recA im UPEC-Stamm O6:K15:H31 536 die Virulenz dieses Stammes nicht. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Auswertung der Ergebnisse der Virulenztests. Die Deletion von recA ist außerdem eine wichtige Sicherheitsmaßnahme f{\"u}r eine Pr{\"a}vention der Integration von Fremd-DNA in Lebendvakzine und damit f{\"u}r die Verhinderung der Reversion dieser St{\"a}mme zur Pathogenit{\"a}t. Als drittes wurden die Auswirkungen der Deletion des Gens leuX, das f{\"u}r die seltenere Leucin-spezifische tRNA5Leu kodiert, auf die Expression von EHEC-Virulenzfaktoren anhand einer leuX-Deletionsmutante des EHEC-Stammes O157:H7 86-24 untersucht. Die Deletion dieser tRNA im UPEC-Stamm 536 f{\"u}hrt wegen der dadurch reduzierten Expression verschiedener Virulenzfaktoren zu einer Attenuierung des Stammes. Es wurde gezeigt, daß wie in UPEC auch in EHEC die Produktion von Flagellen und Enterobaktin beeintr{\"a}chtigt war. Zus{\"a}tzlich war die H{\"a}minverwertung reduziert. Außerdem verminderte die Deletion von leuX die Expression nicht-identifizierter Proteine der {\"a}ußeren und inneren Membran sowie eines mit Typ 1-Fimbrien-spezifischem Serum kreuzreaktiven Antigens. Im Gegensatz dazu wurden die Stx2-Produktion sowie die in vivo-Virulenz des Stammes in M{\"a}usen nicht beeinflußt. Die Enteroh{\"a}molyse sowie die Expression von Intimin waren verst{\"a}rkt. Die Expression der typischen EHEC-Virulenzfaktoren war demnach in der leuX-Mutante nicht reduziert. Der Einfluß von leuX auf die Expression dieser Faktoren war offensichtlich nicht auf eine Translationsreduktion durch die fehlende Bereitstellung der tRNA beschr{\"a}nkt, sondern scheint weitere Mechanismen zu involvieren. Eine wirkliche Attenuierung von EHEC kann durch die Deletion von leuX wahrscheinlich nicht erzielt werden.},
  subject      = {EHEC},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Janka2003,
  author    = {Janka, Andreas},
  title     = {Genomische Unterschiede zwischen Shiga Toxin-Produzierenden Escherichia coli (STEC) O157:H7 und Sorbitol Fermentierenden (SF) STEC O157:H- -St{\"a}mmen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5526},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Sorbitol fermentierende (SF) Shiga Toxin-Produzierende Escherichia coli (STEC)-St{\"a}mme des Serotyps O157:H- stellen bedeutsame Ausl{\"o}ser f{\"u}r Durchfallerkrankungen und des lebensbedrohlichen H{\"a}molytisch-Ur{\"a}mischen Syndroms (HUS) in Mitteleuropa dar. Die Virulenzfaktoren und Krankheitsbilder solcher St{\"a}mme {\"a}hneln denen von STEC O157:H7-St{\"a}mmen, welche weltweit am h{\"a}ufigsten innerhalb der O157-Serogruppe isoliert werden. F{\"u}r zwei STEC O157:H7-St{\"a}mme ist die komplette Genomsequenz bereits ver{\"o}ffentlicht. {\"U}ber SF STEC O157:H- sind hingegen nur einige genetische Unterschiede mit STEC O157:H7 bez{\"u}glich der Ausstattung an Virulenzfaktoren bekannt. Diese sind vorwiegend auf den Plasmiden beider Serotypen kodiert. In einem Modell, das die Entstehungsweise des O157-Komplexes zu erkl{\"a}ren versucht, wird der nicht begeißelte, Sorbit fermentierende O157:H- -Serotyp als eigene phylogenetische Linie angesehen. Um einen tieferen Einblick in die genomische Diversit{\"a}t dieser beiden O157-Linien zu erhalten, wurden verschiedene molekularbiologische Methoden eingesetzt. Als Modellstamm f{\"u}r SF STEC O157:H- diente der Stamm 493/89, welcher von einem HUS-Patienten aus Deutschland isoliert wurde. Zum einen wurde eine Cosmid-Genbank des Stamms 493/89 sequenziert und mit dem STEC O157:H7-Referenzstamm EDL933 verglichen. Des weiteren wurde eine subtraktive suppressive Hybridisierung (SSH) mit beiden St{\"a}mmen des gleichen Serotyps durchgef{\"u}hrt. Ein Vergleich beider Genome mit dem kompletten Genom des apathogenen Laborstammes E. coli K-12 erfolgte {\"u}ber die Makroarraytechnik. Schließlich wurde der Stamm 493/89 mit Hilfe eines Makroarrays, auf dem bekannte Virulenz-assoziierte DNA-Sequenzen untergebracht sind (Pathoarray) untersucht. Nach Anwendung dieser Techniken konnten zwei weitere Gene in SF STEC O157:H- identifiziert werden, die f{\"u}r potentielle Virulenzfaktoren kodieren. Mit dem Gen f{\"u}r den ?EHEC factor for adherence? (Efa1), welcher gleichzeitig auch als Lymphostatin (LifA) beschrieben wird, ist in SF O157:H- ein multifunktionelles Gen vorhanden, welches nur fragmentiert in O157:H7 pr{\"a}sent ist. In 90 \% der getesteten SF O157:H- -St{\"a}mme wurden außerdem die Gene f{\"u}r das ?Cytolethal Distending Toxin? (CDT) detektiert. Diese weisen die gr{\"o}ßte {\"A}hnlichkeit zu cdt-III des E. coli O15:H21-Stammes S5 auf, welche dort auf einem Plasmid kodiert vorliegen. Im Gegensatz dazu sprechen die flankierenden Sequenzen von cdt in E. coli 493/89 f{\"u}r ein Gen, das durch einen temperenten Phagen aufgenommen wurde. So konnte cdt, wenn auch nur in geringem Ausmaß in STEC O157:H7-St{\"a}mmen durch PCR-Analyse gefunden werden. Die beiden Makroarrays lieferten f{\"u}r beide Serovare eine bemerkenswerte Anzahl spezifischer Sequenzen. Der E. coli K-12 Makroarray bekr{\"a}ftigt zudem die gr{\"o}ßere {\"A}hnlichkeit des nicht pathogenen E. coli K-12 Genoms mit SF STEC O157:H- als mit STEC O157:H7. Mit Hilfe der Cosmid-Genbank wurde in SF STEC O157:H- eine 8,8 Kb große Sequenz ermittelt, die phagenhomologe Bestandteile der Shigella-Resistance Locus (SRL)-Pathogenit{\"a}tsinsel (PAI) von Shigella flexneri 2a enth{\"a}lt. Diese Sequenz fehlt in STEC O157:H7 und deutet Gemeinsamkeiten f{\"u}r SF STEC O157:H- und Shigella flexneri 2a bez{\"u}glich ihrer Phagentransduktion an. Die Pr{\"a}senz von efa1/lifA, cdt und der 8,8 Kb großen SRL-homologen Sequenz wurde auch bei E. coli O55:H- -St{\"a}mmen durch PCR {\"u}berpr{\"u}ft. Diese werden als vermutliche Vorstufe des O157-Komplexes angesehen. Die Ergebnisse lassen erkennen, dass efa1/lifA bereits in diesem E. coli O55-Vorl{\"a}ufer vorhanden war, die SRL-homologe Sequenz aber erst vor und cdt nach der Abzweigung in die O157:H- -Linie erhalten wurde. In O157:H7 wurden efa1/lifA und der SRL-homologe Genbereich teilweise oder vollst{\"a}ndig deletiert. Die Ergebnisse best{\"a}tigen in ihrer Gesamtheit SF STEC O157:H- als ein eigenst{\"a}ndig entwickeltes Pathogen mit klar erkennbaren Unterschieden zu STEC O157:H7 und bekr{\"a}ftigen damit seine bedeutsame Position innerhalb der epidemiologisch relevanten STEC-Serogruppen.},
  subject      = {STEC},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Leimbach2017,
  author    = {Leimbach, Andreas},
  title     = {Genomics of pathogenic and commensal \(Escherichia\) \(coli\)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154539},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {High-throughput sequencing (HTS) has revolutionized bacterial genomics. Its unparalleled sensitivity has opened the door to analyzing bacterial evolution and population genomics, dispersion of mobile genetic elements (MGEs), and within-host adaptation of pathogens, such as Escherichia coli. One of the defining characteristics of intestinal pathogenic E. coli (IPEC) pathotypes is a specific repertoire of virulence factors (VFs). Many of these IPEC VFs are used as typing markers in public health laboratories to monitor outbreaks and guide treatment options. Instead, extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) isolates are genotypically diverse and harbor a varied set of VFs -- the majority of which also function as fitness factors (FFs) for gastrointestinal colonization. The aim of this thesis was the genomic characterization of pathogenic and commensal E. coli with respect to their virulence- and antibiotic resistance-associated gene content as well as phylogenetic background. In order to conduct the comparative analyses, I created a database of E. coli VFs, ecoli_VF_collection, with a focus on ExPEC virulence-associated proteins (Leimbach, 2016b). Furthermore, I wrote a suite of scripts and pipelines, bac-genomics-scripts, that are useful for bacterial genomics (Leimbach, 2016a). This compilation includes tools for assembly and annotation as well as comparative genomics analyses, like multi-locus sequence typing (MLST), assignment of Clusters of Orthologous Groups (COG) categories, searching for protein homologs, detection of genomic regions of difference (RODs), and calculating pan-genome-wide association statistics. Using these tools we were able to determine the prevalence of 18 autotransporters (ATs) in a large, phylogenetically heterogeneous strain panel and demonstrate that many AT proteins are not associated with E. coli pathotypes. According to multivariate analyses and statistics the distribution of AT variants is instead significantly dependent on phylogenetic lineages. As a consequence, ATs are not suitable to serve as pathotype markers (Zude et al., 2014). During the German Shiga toxin-producing E. coli (STEC) outbreak in 2011, the largest to date, we were one of the teams capable of analyzing the genomic features of two isolates. Based on MLST and detection of orthologous proteins to known E. coli reference genomes the close phylogenetic relationship and overall genome similarity to enteroaggregative E. coli (EAEC) 55989 was revealed. In particular, we identified VFs of both STEC and EAEC pathotypes, most importantly the prophage-encoded Shiga toxin (Stx) and the pAA-type plasmid harboring aggregative adherence fimbriae. As a result, we could show that the epidemic was caused by an unusual hybrid pathotype of the O104:H4 serotype. Moreover, we detected the basis of the antibiotic multi-resistant phenotype on an extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) plasmid through comparisons to reference plasmids. With this information we proposed an evolutionary horizontal gene transfer (HGT) model for the possible emergence of the pathogen (Brzuszkiewicz et al., 2011). Similarly to ExPEC, E. coli isolates of bovine mastitis are genotypically and phenotypically highly diverse and many studies struggled to determine a positive association of putative VFs. Instead the general E. coli pathogen-associated molecular pattern (PAMP), lipopolysaccharide (LPS), is implicated as a deciding factor for intramammary inflammation. Nevertheless, a mammary pathogenic E. coli (MPEC) pathotype was proposed presumably encompassing strains more adapted to elicit bovine mastitis with virulence traits differentiating them from commensals. We sequenced eight E. coli isolates from udder serous exudate and six fecal commensals (Leimbach et al., 2016). Two mastitis isolate genomes were closed to a finished-grade quality (Leimbach et al., 2015). The genomic sequence of mastitis-associated E. coli (MAEC) strain 1303 was used to elucidate the biosynthesis gene cluster of its O70 LPS O-antigen. We analyzed the phylogenetic genealogy of our strain panel plus eleven bovine-associated E. coli reference strains and found that commensal or MAEC could not be unambiguously allocated to specific phylogroups within a core genome tree of reference E. coli. A thorough gene content analysis could not identify functional convergence of either commensal or MAEC, instead both have only very few gene families enriched in either pathotype. Most importantly, gene content and ecoli_VF_collection analyses showed that no virulence determinants are significantly associated with MAEC in comparison to bovine fecal commensals, disproving the MPEC hypothesis. The genetic repertoire of bovine-associated E. coli, again, is dominated by phylogenetic background. This is also mostly the case for large virulence-associated E. coli gene cluster previously associated with mastitis. Correspondingly, MAEC are facultative and opportunistic pathogens recruited from the bovine commensal gastrointestinal microbiota (Leimbach et al., 2017). Thus, E. coli mastitis should be prevented rather than treated, as antibiotics and vaccines have not proven effective. Although traditional E. coli pathotypes serve a purpose for diagnostics and treatment, it is clear that the current typing system is an oversimplification of E. coli's genomic plasticity. Whole genome sequencing (WGS) revealed many nuances of pathogenic E. coli, including emerging hybrid or heteropathogenic pathotypes. Diagnostic and public health microbiology need to embrace the future by implementing HTS techniques to target patient care and infection control more efficiently.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Maldeghem2001,
  author    = {Maldeghem, Jeannette ¬von¬},
  title     = {Charakterisierung und Antibiotika-Resistenzprofil von Shiga Toxin-produzierenden Escherichia coli Isolaten von Patienten und Ausscheidern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181990},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Einhundertvierundvierzig STEC-St{\"a}mme von Patienten mit h{\"a}molytisch-ur{\"a}mischem Syndrom (68 St{\"a}mme), von Durchfallpatienten (42 St{\"a}mme) und von asymptomatischen Ausscheidern (44 St{\"a}mme) wurden im Rahmen dieser Arbeit auf ihre Antibiotika-empfindlichkeit hin untersucht. Zu den insgesamt 13 getesteten Antibiotika z{\"a}hlten die ß-Laktam Antibiotika Ampicillin, Piperacillin, Cefotaxim, Ceftazidim, Cefotiam und Imipenem, die Aminoglykoside Gentamicin und Streptomycin, die Gyrasehemmer Ofloxacin und Ciprofloxacin sowie Tetracyclin, Chlorampenicol und die Sulfamethoxazol/Trimethoprim-Kombination Cotrimoxazol. Alle E. coli O157 St{\"a}mme, die von Patienten mit HUS isoliert wurden, waren sensibel gegen die getesteten Antibiotika. Lediglich ein E. coli O157 Stamm, der von einem Durchfall-Patienten isoliert wurde, zeigte eine Resistenz gegen Tetracyclin. Allgemein h{\"a}ufiger wurden Antibiotikaresistenzen bei non-O157 St{\"a}mmen gefunden. F{\"u}nf von 22 non-O157 St{\"a}mmen, die von HUS-Patienten isolierten wurden, zeigten mindestens eine Resistenz gegen die getesteten Antibiotika. Vierzehn von f{\"u}nfunddreißig non-O157 E. coli St{\"a}mmen, die sowohl von Durchfall-Patienten als auch von asymptomatischen Ausscheidern stammten, konnten sowohl Einfachresistenzen als auch Multiresistenzen aufweisen. Die Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MHK) zeigte, daß alle resistente St{\"a}mme einen extrem hohen Resistenzstatus besitzen. Sowohl ß-Laktam als auch Tetracyclin Resistenzen konnten mittels Konjugation auf einen E. coli-Laborstamm {\"u}bertragen werden. Dies l{\"a}ßt die Anwesenheit von R-Plasmiden vermuten. Die Tatsache, daß {\"u}ber 12 Prozent Shigatoxin produzierender E. coli St{\"a}mme aus humanen Stuhlproben Antibiotikaresistenzen aufweisen, hat klinische und epidemiologische Bedeutung. Resistente STEC-St{\"a}mme h{\"a}tten einen selektiven Vorteil gegen{\"u}ber anderen koliformen Bakterien in Mastbetrieben, die Antibiotika dem Futtermittel beimengen. Hieraus wiederum steigt die Gefahr einer potentiellen {\"U}bertragung resistenter Pathogene auf den Menschen. Auf der anderen Seite k{\"o}nnte die ansteigende Anzahl Antibiotika-resistenter St{\"a}mme zu einer rasch durchf{\"u}hrbaren epidemiologischen Nachweismethode f{\"u}hren.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hemmrich2002,
  author    = {Hemmrich, Ulrike},
  title     = {Beschreibung und Charakterisierung einer neuen Pathogenit{\"a}tsinsel, integriert in das selC-Gen von "Locus of enterocyte effacement"-negativen, Shiga-Toxin-produzierenden Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3678},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Shiga Toxin-produzierende Escherichia coli (STEC) verursachen Diarrh{\"o}en und h{\"a}morrhagische Colitis. Als lebensbedrohliche Komplikation k{\"o}nnen sie ein h{\"a}molytisch-ur{\"a}misches Syndrom ausl{\"o}sen. Bisher identifizierte Virulenz-faktoren der STEC sind auf Bakteriophagen, Plasmiden und Pathogenit{\"a}tsinseln kodiert. Bei der Mehrzahl der klinischen STEC-Isolate konnte die Pathogen-it{\"a}tsinsel LEE (locus of enterocyte effacement) nachgewiesen werden. Der LEE ist stromabw{\"a}rts des Gens f{\"u}r eine Selenocystein-tRNA (selC) ins Chromosom integriert. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung von STEC, denen der LEE fehlt und die funktionelle Analyse von potentiellen Virulenz-assoziierten Genen. Dabei wurde eine Fokussierung auf Gene vorgenommen, die im Bereich der selC-Region vorkommen. Mittels PCR wurde zun{\"a}chst {\"u}berpr{\"u}ft, ob bei den LEE-negativen STEC-St{\"a}mmen Fremd-DNA in der selC-Region integriert ist. Hierzu wurden 35 LEE-negative STEC getestet. Bei 13 St{\"a}mmen konnte eine Insertion von Fremd-DNA gezeigt werden. Von einem dieser St{\"a}mme (E. coli 4797/97, Serovar O91:H-) wurde aus einer Genbank ein die selC-Region enthaltendes DNA-Fragment identifiziert. Ein 37,7 kb großes Fragment dieses Cosmids wurde vollst{\"a}ndig sequenziert. Die Analyse der gesamten Sequenz ergab 30 offene Leserahmen mit L{\"a}ngen zwischen 95 und 4092 bp. Der G+C-Gehalt betrug 47,4\%. An mehreren Stellen wurden Bereiche mit hoher Homologie zu verschiedenen Insertionssequenzen, inverted repeats und Integrasen gefunden. Drei Leserahmen hatten eine hohe Homologie zu bereits bekannten Genen. Hierbei handelt es sich um die iha- , btuB- und espP-Gene von E. coli. Das iha-Gen kodiert f{\"u}r ein Adh{\"a}renz-vermittelndes Protein, btuB f{\"u}r den Vitamin B12 Rezeptor und espP f{\"u}r eine Serinprotease. Bei den iha-Adh{\"a}sinen und Serinproteasen handelt es sich um potentielle Pathogenit{\"a}tsfaktoren. Der sequenzierte Bereich hat somit die charakteristischen Eigenschaften einer Pathogenit{\"a}tsinsel: Die Pr{\"a}senz von mehreren Pathogenit{\"a}tsgenen und mobilen Elementen (Insertionselemente, Integrasen), die Lokalisation nahe an tRNA-Genen sowie ein ver{\"a}nderter G+C-Gehalt gegen{\"u}ber dem Restgenom. Zur weiteren Charakterisierung des espI-Genprodukts wurde espI subkloniert. Bei der Untersuchung von Kultur{\"u}berst{\"a}nden zeigte sich, dass der Subklon DH5/pzh4 ein Protein von etwa 110 kDa sezernierte. In weiteren Experimenten konnte gezeigt werden, dass die Serinprotease des Stammes 4797/97 als 140,8 kDa großes Vorl{\"a}uferprotein synthetisiert und w{\"a}hrend des anschließenden Exportvorganges sowohl N-terminal als auch C-terminal prozessiert wird. Das C-terminale Ende wirkt als Translokator durch die {\"a}ußere Membran, wo es nach Abspaltung des reifen EspI-Proteins verbleibt. Das reife Protein weist eine Gr{\"o}ße von 110,5 kDa auf. Der hier gezeigte Transportmechanismus ist charakteristisch f{\"u}r sogenannte Autotransporter-Proteine. Trotz der hohen Sequenzhomologie zur IgA1-Protease von Neisseria gonorrhoeae, die als Prototyp der Autotransporter-Proteine gilt, konnte f{\"u}r EspI keine Proteaseaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber IgA gezeigt werden. EspI weist auch hohe Sequenzhomologie zu Exoproteinen von Shigella flexneri (SepA, Mucinase und SigA), EHEC (EspP) und vogelpathogenen E. coli (Tsh) auf, allerdings konnte keines der Substrate dieser Proteasen von EspI gespalten werden. Dagegen konnte eine proteolytische Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Schweine-Pepsin A und Apolipoprotein A1 nachgewiesen werden. Die putative Virulenz und r{\"a}umliche N{\"a}he der Gene espI, btuB und iha macht diese Region zum interessantesten St{\"u}ck der im Rahmen dieser Arbeit identifizierten neuen Pathogenit{\"a}tsinsel. Eine PCR-Untersuchung zur Verbreitung dieser Gene zeigte, dass diese Region bei LEE-negativen STEC weit verbreitet ist. Inwieweit diese Pathogenit{\"a}tsinsel einen Einfluss auf die Virulenz von STEC hat, muss in weiteren Experimenten gekl{\"a}rt werden.},
  subject      = {STEC},
  language  = {de}
}