@phdthesis{Stuebs2004,
  author    = {St{\"u}bs, Dorothee},
  title     = {Identifizierung und Regulation von k{\"a}lteinduzierbaren Faktoren aus B. bronchiseptica},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12704},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {K{\"a}lteschockproteine werden in Bakterien, gleichermaßen wie die gut charakterisierten Hitzeschockproteine, bei hohen Temperaturschwankungen stark induziert und erm{\"o}glichen der Zelle durch unterschiedliche Funktionen ein Wachstum in der K{\"a}lte. In dieser Promotionsarbeit wurde begonnen, die K{\"a}lteschock-Antwort von Bakterien des Genus Bordetella zu charakterisieren. Sowohl B. bronchiseptica als auch B. pertussis codieren f{\"u}r f{\"u}nf K{\"a}lteschockproteine, die als CspA, CspB, CspC, CspD und CspE bezeichnet werden. Die f{\"u}nf Proteine weisen eine signifikante Homologie zum Haupt-K{\"a}lteschockprotein CspA aus E. coli auf. W{\"a}hrend in den Modellorganismen E. coli und B. subtilis mindestens vier (E. coli) bzw. alle drei (B. subtilis) csp-Gene deletiert sein m{\"u}ssen, um einen Wachstumsdefizit zu erkennen, gen{\"u}gt im Falle von B. bronchiseptica eine einzige Insertionsmutation im Gen cspB, um einen temperaturunabh{\"a}ngigen Wachstumsdefekt zu beobachten. Nach einem K{\"a}lteschock werden in B. bronchiseptica drei der f{\"u}nf csp-Gene, cspA, cspB und cspC, deutlich induziert. Betrachtet man das Expressionsmuster der f{\"u}nf csp-Gene unter verschiedenen Stressbedingungen, wie Zugabe von translationshemmenden Antibiotika, Hitzeschock oder osmotischer Stress, so l{\"a}sst sich ein komplexes Expressionsmuster aufzeichnen. Außerdem besitzen die drei k{\"a}lteinduzierbaren Gene cspA, cspB und cspC mehrere Transkriptionsstartpunkte, deren Transkriptmengen unter den verschiedenen Schockbedingungen stark variieren. Es stellte sich heraus, dass eine {\"U}berexpression von CspB aus B. bronchiseptica f{\"u}r die E. coli - Zelle toxisch ist, daher wurde das CspB-Protein als GST-Fusionsprotein exprimiert und {\"u}ber Glutathion-Sepharose aufgereinigt. Um eine potentielle Funktion von CspB in der Zelle zu untersuchen, wurden Filterbindeassays mit CspB::GST durchgef{\"u}hrt. Es wurde eine hochaffine, aber unspezifische Bindung an ssDNA festgestellt, was auf eine m{\"o}gliche Funktion von CspB als Chaperon hindeutet. Nach Synthese eines CspB-spezifischen Antik{\"o}rpers wurde die K{\"a}lteinduktion von CspB auch auf Proteinebene nachgewiesen. Durch 2D-Gelelektrophorese und massenspektrometrische Charakterisierung konnten 17 weitere k{\"a}lteinduzierbare Proteine aus B. bronchiseptica identifiziert werden. Darunter waren u. a. ein Chaperon mit {\"A}hnlichkeit zu GroES, ein Translationsinhibitor BB2940 und das CspB. Diese k{\"a}lteinduzierbaren Proteine {\"a}hneln den CIPs aus E. coli. Weiterhin konnten noch das UspA und mehrere am Metabolismus beteiligte Proteine als CIPs aus B. bronchiseptica identifiziert werden, was signifikante Unterschiede in Bezug auf die K{\"a}lteadaptation zwischen den beiden Organismen aufzeigt. Betrachtet man die Promotorbereiche aller identifizierten csp-Gene, so f{\"a}llt eine f{\"u}r diese Gene typische sehr lange 5'UTR auf. Innerhalb dieser upstream Region findet man in vier der f{\"u}nf csp-Gene einen 9 bp langen Consensus mit der Sequenz TCCTTGATT, der in nahezu gleichem Abstand vom postulierten Startcodon vorkommt. Diese identifizierte 9bp-box ist f{\"u}r eine effiziente Transkription in der K{\"a}lte jedoch nicht von Bedeutung. Auf posttranskriptioneller Ebene wird die lange 5'UTR f{\"u}r die Stabilisierung der cold-shock mRNA in der K{\"a}lte verantwortlich gemacht. Außerdem ist das Vorhandensein der kompletten 5'UTR essentiell f{\"u}r eine effiziente Translation bei niedriger Temperatur, wobei eine Mutation der 9bp-box einen geringen, aber signifikanten negativen Effekt auf die Translation aus{\"u}bt. Sechs Gene, der neu identifizierten CIPs, beinhalten ebenfalls eine 9bp-box in ihrer upstream Region. Interessanterweise werden zwei der f{\"u}nf csp-Gene, cspC und cspD, vom BvgAS Zweikomponentensystem, dem Haupttranskriptionsregulator der Virulenzgene im Genus Bordetella, reguliert. Die beiden Gene geh{\"o}ren zu den Bvg-negativ regulierten Genen, die in der Bvg-minus-Phase exprimiert werden. Weiterhin beeinflusst eine leichte {\"U}berexpression von CspB aus B. pertussis die Expression der Adenylatzyklase sowohl in B. pertussis, als auch in B. bronchiseptica negativ. Dieser f{\"u}r das CspB spezifische Effekt erinnert an das strukturell verwandte Tex-Protein (Fuchs et al, 1996; K{\"o}nig et al, 2002). Beide Proteine beeinflussen die Expression der Virulenzfaktoren negativ, wobei f{\"u}r CspB gezeigt werden konnte, dass es einen direkten Einfluss auf die verminderte cyaA-Expression auf Transkriptionsebene besitzt. Dies zeigt eine Verbindung der K{\"a}lteschockantwort mit dem Virulenz-Regulon der Bordetellen, deren Rolle im Infektionszyklus bislang ungekl{\"a}rt ist.},
  subject      = {Bordetella bronchiseptica},
  language  = {de}
}
@article{WanzekSchwindtCapraetal.2017,
  author    = {Wanzek, Katharina and Schwindt, Eike and Capra, John A. and Paeschke, Katrin},
  title     = {Mms1 binds to G-rich regions in Saccharomyces cerevisiae and influences replication and genome stability},
  series = {Nucleic Acids Research},
  volume    = {45},
  journal   = {Nucleic Acids Research},
  number    = {13},
  doi       = {10.1093/nar/gkx467},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170577},
  pages     = {7796-7806},
  year      = {2017},
  abstract  = {The regulation of replication is essential to preserve genome integrity. Mms1 is part of the E3 ubiquitin ligase complex that is linked to replication fork progression. By identifying Mms1 binding sites genome-wide in Saccharomyces cerevisiae we connected Mms1 function to genome integrity and replication fork progression at particular G-rich motifs. This motif can form G-quadruplex (G4) structures in vitro. G4 are stable DNA structures that are known to impede replication fork progression. In the absence of Mms1, genome stability is at risk at these G-rich/G4 regions as demonstrated by gross chromosomal rearrangement assays. Mms1 binds throughout the cell cycle to these G-rich/G4 regions and supports the binding of Pif1 DNA helicase. Based on these data we propose a mechanistic model in which Mms1 binds to specific G-rich/G4 motif located on the lagging strand template for DNA replication and supports Pif1 function, DNA replication and genome integrity.},
  language  = {en}
}
@article{DandekarFieselmannFischeretal.2015,
  author    = {Dandekar, Thomas and Fieselmann, Astrid and Fischer, Eva and Popp, Jasmin and Hensel, Michael and Noster, Janina},
  title     = {Salmonella - how a metabolic generalist adopts an intracellular lifestyle during infection},
  series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  volume    = {4},
  journal   = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  number    = {191},
  doi       = {10.3389/fcimb.2014.00191},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-149029},
  year      = {2015},
  abstract  = {The human-pathogenic bacterium Salmonella enterica adjusts and adapts to different environments while attempting colonization. In the course of infection nutrient availabilities change drastically. New techniques, "-omics" data and subsequent integration by systems biology improve our understanding of these changes. We review changes in metabolism focusing on amino acid and carbohydrate metabolism. Furthermore, the adaptation process is associated with the activation of genes of the Salmonella pathogenicity islands (SPIs). Anti-infective strategies have to take these insights into account and include metabolic and other strategies. Salmonella infections will remain a challenge for infection biology.},
  language  = {en}
}
@article{DandekarFieselmannPoppetal.2012,
  author    = {Dandekar, Thomas and Fieselmann, Astrid and Popp, Jasmin and Hensel, Michael},
  title     = {Salmonella enterica: a surprisingly well-adapted intracellular lifestyle},
  series = {Frontiers in Microbiology},
  journal   = {Frontiers in Microbiology},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123135},
  year      = {2012},
  abstract  = {The infectious intracellular lifestyle of Salmonella enterica relies on the adaptation to nutritional conditions within the Salmonella-containing vacuole (SCV) in host cells. We summarize latest results on metabolic requirements for Salmonella during infection. This includes intracellular phenotypes of mutant strains based on metabolic modeling and experimental tests, isotopolog profiling using (13)C-compounds in intracellular Salmonella, and complementation of metabolic defects for attenuated mutant strains towards a comprehensive understanding of the metabolic requirements of the intracellular lifestyle of Salmonella. Helpful for this are also genomic comparisons. We outline further recent studies and which analyses of intracellular phenotypes and improved metabolic simulations were done and comment on technical required steps as well as progress involved in the iterative refinement of metabolic flux models, analyses of mutant phenotypes, and isotopolog analyses. Salmonella lifestyle is well-adapted to the SCV and its specific metabolic requirements. Salmonella metabolism adapts rapidly to SCV conditions, the metabolic generalist Salmonella is quite successful in host infection.},
  language  = {en}
}
@article{DandekarFieselmannFischeretal.2014,
  author    = {Dandekar, Thomas and Fieselmann, Astrid and Fischer, Eva and Popp, Jasmin and Hensel, Michael and Noster, Janina},
  title     = {Salmonella—how a metabolic generalist adopts an intracellular lifestyle during infection},
  series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  volume    = {4},
  journal   = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  number    = {191},
  issn      = {2235-2988},
  doi       = {10.3389/fcimb.2014.00191},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120686},
  year      = {2014},
  abstract  = {The human-pathogenic bacterium Salmonella enterica adjusts and adapts to different environments while attempting colonization. In the course of infection nutrient availabilities change drastically. New techniques, "-omics" data and subsequent integration by systems biology improve our understanding of these changes. We review changes in metabolism focusing on amino acid and carbohydrate metabolism. Furthermore, the adaptation process is associated with the activation of genes of the Salmonella pathogenicity islands (SPIs). Anti-infective strategies have to take these insights into account and include metabolic and other strategies. Salmonella infections will remain a challenge for infection biology.},
  language  = {en}
}
@article{LiangRiosMiguelJaricketal.2021,
  author    = {Liang, Chunguang and Rios-Miguel, Ana B. and Jarick, Marcel and Neurgaonkar, Priya and Girard, Myriam and Fran{\c{c}}ois, Patrice and Schrenzel, Jacques and Ibrahim, Eslam S. and Ohlsen, Knut and Dandekar, Thomas},
  title     = {Staphylococcus aureus transcriptome data and metabolic modelling investigate the interplay of Ser/Thr kinase PknB, its phosphatase Stp, the glmR/yvcK regulon and the cdaA operon for metabolic adaptation},
  series = {Microorganisms},
  volume    = {9},
  journal   = {Microorganisms},
  number    = {10},
  issn      = {2076-2607},
  doi       = {10.3390/microorganisms9102148},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-248459},
  year      = {2021},
  abstract  = {Serine/threonine kinase PknB and its corresponding phosphatase Stp are important regulators of many cell functions in the pathogen S. aureus. Genome-scale gene expression data of S. aureus strain NewHG (sigB\(^+\)) elucidated their effect on physiological functions. Moreover, metabolic modelling from these data inferred metabolic adaptations. We compared wild-type to deletion strains lacking pknB, stp or both. Ser/Thr phosphorylation of target proteins by PknB switched amino acid catabolism off and gluconeogenesis on to provide the cell with sufficient components. We revealed a significant impact of PknB and Stp on peptidoglycan, nucleotide and aromatic amino acid synthesis, as well as catabolism involving aspartate transaminase. Moreover, pyrimidine synthesis was dramatically impaired by stp deletion but only slightly by functional loss of PknB. In double knockouts, higher activity concerned genes involved in peptidoglycan, purine and aromatic amino acid synthesis from glucose but lower activity of pyrimidine synthesis from glucose compared to the wild type. A second transcriptome dataset from S. aureus NCTC 8325 (sigB\(^-\)) validated the predictions. For this metabolic adaptation, PknB was found to interact with CdaA and the yvcK/glmR regulon. The involved GlmR structure and the GlmS riboswitch were modelled. Furthermore, PknB phosphorylation lowered the expression of many virulence factors, and the study shed light on S. aureus infection processes.},
  language  = {en}
}