@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}
}
@phdthesis{Langenhan2005,
  author    = {Langenhan, Ronny},
  title     = {Identifizierung immunodominanter antigener Strukturen von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) mit Hilfe einer Expressionsgenbank},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13719},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Infektionen durch MRSA k{\"o}nnen aufgrund der zunehmenden Therapieresistenz der Erreger ernsthafte Verl{\"a}ufe zeigen. Daher ist die Entwicklung alternativer Behandlungsstrategien ein Ziel der aktuellen Infektionsforschung. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der Verwendung pathogenspezifischer, monoklonaler Antik{\"o}rper gegen immunodominante Antigene der Erreger. Durch die Fortschritte in der Genomforschung der vergangenen Jahre ist nun die Analyse der Gesamtheit der Pathogenit{\"a}tsfaktoren eines bakteriellen Erregers m{\"o}glich. Durch eine funktionelle Genomanalyse mit Hilfe immunologischer Detektionssysteme k{\"o}nnen antigene Bakterienzellstrukturen identifiziert werden. Daraus abgeleitete Targetstrukturen sollen die Grundlage bilden f{\"u}r die Entwicklung spezifischer humaner Antik{\"o}rper, die in alternativen Therapieans{\"a}tzen zus{\"a}tzlich zur antimikrobiellen Chemotherapie zuk{\"u}nftig an Bedeutung gewinnen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Expressionsgenbank eines MRSA-Stammes hergestellt und mittels Patientenseren nach immunodominanten Antigenen gesucht. Die aus einem Partialverdau der genomischen DNA gewonnenen Fragmente wurden in einen Expressionsvektor kloniert. Die so hergestellte Genbank des ausgew{\"a}hlten MRSA-Stammes A 134 umfasst ca. 10000 Klone. Ein vergleichendes Screening der Genbank erfolgte mit dem Serum eines Patienten mit einer MRSA-Sepsis und mit dem Serum einer negativen Kontrollperson. Die DNA-Inserts der immunoreaktiven Klone wurden sequenziert und durch Datenbankvergleiche identifiziert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen deutlich, dass der gew{\"a}hlte Ansatz geeignet ist, um immunodominante Antigene, die w{\"a}hrend einer Sepsis exprimiert werden, zu identifizieren. Die in der vorliegenden Arbeit gefundenen putativen immunodominanten Antigenstrukturen umfassen ein Holin, die Amidase LytA, Faktoren des isd-Genclusters, der f{\"u}r die Cadmiumresistenz wichtige Transporter CadA, unbekannte Proteine der Staphylokokken-Pathogenit{\"a}tsinsel SaPI3 und Protein A. Interessanterweise wurden durch den methodischen Ansatz vorwiegend Proteine auf mobilen genetischen Elementen identifiziert. Diese Ergebnisse legen nahe, dass w{\"a}hrend einer S. aureus-Infektion nicht nur Gene f{\"u}r das Wachstum der Zellen und Virulenzfaktoren wie Toxine und Adh{\"a}sine, sondern auch mobile Elemente exprimiert werden. Die Bedeutung dieser Prozesse f{\"u}r das Infektionsgeschehen ist allerdings bislang unbekannt und zuk{\"u}nftige Untersuchungen m{\"u}ssen zeigen, inwieweit diese Elemente f{\"u}r die Pathogenese von Bedeutung sind. Die in dieser Arbeit identifizierten Antigene m{\"u}ssen auch in zuk{\"u}nftigen Arbeiten durch Subklonierung weiter charakterisiert werden. Eine weitere interessante Beobachtung ist die Identifizierung eines Bakteriophagens, der in das isd-Gencluster inserierte, das f{\"u}r die Aufnahme von Eisen eine Bedeutung besitzt. Inwieweit durch die Insertion des Phagens die Eisenaufnahme in dem klinischen Isolat gest{\"o}rt wird, m{\"u}ssen zuk{\"u}nftige Studien zeigen. Die positive Reaktion des Patientenserums mit dem Protein A ist am wahrscheinlichsten auf die Antik{\"o}perbindung am FC-Fragment zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Es ist jedoch auch m{\"o}glich, dass w{\"a}hrend der Infektion verst{\"a}rkt Protein A gebildet wird, das durch die Bindung von Antik{\"o}rpern am Fc-Teil eine immunsuppressive Wirkung durch die Neutralisierung opsonisierender und Toxin-inaktivierender Antik{\"o}rper besitzt. Durch die Sequenzierung und Datenbankanalyse der positiven Klone konnte ein erster {\"U}berblick {\"u}ber immunodominante Antigene von S. aureus erhalten werden. Da auf den Insertelementen meist mehrere putative Antigene kodiert sind, m{\"u}ssen in zuk{\"u}nftigen Arbeiten die identifizierten Insertelemente subkloniert und damit weiter charakterisiert werden. Dadurch sollte es m{\"o}glich sein, die immunogenen Strukturen zu erkennen und diese f{\"u}r die Entwicklung monoklonaler Antik{\"o}rper zu nutzen.},
  language  = {de}
}
@article{GerovaWickeChiharaetal.2021,
  author    = {Gerova, Milan and Wicke, Laura and Chihara, Kotaro and Schneider, Cornelius and Lavigne, Rob and Vogel, J{\"o}rg},
  title     = {A grad-seq view of RNA and protein complexes in Pseudomonas aeruginosa under standard and bacteriophage predation conditions},
  series = {mbio},
  volume    = {12},
  journal   = {mbio},
  number    = {1},
  doi       = {10.1128/mBio.03454-20},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-259054},
  pages     = {e03454-20},
  year      = {2021},
  abstract  = {The Gram-negative rod-shaped bacterium Pseudomonas aeruginosa is not only a major cause of nosocomial infections but also serves as a model species of bacterial RNA biology. While its transcriptome architecture and posttranscriptional regulation through the RNA-binding proteins Hfq, RsmA, and RsmN have been studied in detail, global information about stable RNA-protein complexes in this human pathogen is currently lacking. Here, we implement gradient profiling by sequencing (Grad-seq) in exponentially growing P. aeruginosa cells to comprehensively predict RNA and protein complexes, based on glycerol gradient sedimentation profiles of >73\% of all transcripts and ∼40\% of all proteins. As to benchmarking, our global profiles readily reported complexes of stable RNAs of P. aeruginosa, including 6S RNA with RNA polymerase and associated product RNAs (pRNAs). We observe specific clusters of noncoding RNAs, which correlate with Hfq and RsmA/N, and provide a first hint that P. aeruginosa expresses a ProQ-like FinO domain-containing RNA-binding protein. To understand how biological stress may perturb cellular RNA/protein complexes, we performed Grad-seq after infection by the bacteriophage ΦKZ. This model phage, which has a well-defined transcription profile during host takeover, displayed efficient translational utilization of phage mRNAs and tRNAs, as evident from their increased cosedimentation with ribosomal subunits. Additionally, Grad-seq experimentally determines previously overlooked phage-encoded noncoding RNAs. Taken together, the Pseudomonas protein and RNA complex data provided here will pave the way to a better understanding of RNA-protein interactions during viral predation of the bacterial cell. IMPORTANCE Stable complexes by cellular proteins and RNA molecules lie at the heart of gene regulation and physiology in any bacterium of interest. It is therefore crucial to globally determine these complexes in order to identify and characterize new molecular players and regulation mechanisms. Pseudomonads harbor some of the largest genomes known in bacteria, encoding ∼5,500 different proteins. Here, we provide a first glimpse on which proteins and cellular transcripts form stable complexes in the human pathogen Pseudomonas aeruginosa. We additionally performed this analysis with bacteria subjected to the important and frequently encountered biological stress of a bacteriophage infection. We identified several molecules with established roles in a variety of cellular pathways, which were affected by the phage and can now be explored for their role during phage infection. Most importantly, we observed strong colocalization of phage transcripts and host ribosomes, indicating the existence of specialized translation mechanisms during phage infection. All data are publicly available in an interactive and easy to use browser.},
  language  = {en}
}