@article{MasotaOhlsenSchollmayeretal.2022,
  author    = {Masota, Nelson E. and Ohlsen, Knut and Schollmayer, Curd and Meinel, Lorenz and Holzgrabe, Ulrike},
  title     = {Isolation and characterization of galloylglucoses effective against multidrug-resistant strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae},
  series = {Molecules},
  volume    = {27},
  journal   = {Molecules},
  number    = {15},
  issn      = {1420-3049},
  doi       = {10.3390/molecules27155045},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-286179},
  year      = {2022},
  abstract  = {The search for new antibiotics against multidrug-resistant (MDR), Gram-negative bacteria is crucial with respect to filling the antibiotics development pipeline, which is subject to a critical shortage of novel molecules. Screening of natural products is a promising approach for identifying antimicrobial compounds hosting a higher degree of novelty. Here, we report the isolation and characterization of four galloylglucoses active against different MDR strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. A crude acetone extract was prepared from Paeonia officinalis Linnaeus leaves, and bioautography-guided isolation of active compounds from the extract was performed by liquid-liquid extraction, as well as open column, flash, and preparative chromatographic methods. Isolated active compounds were characterized and elucidated by a combination of spectroscopic and spectrometric techniques. In vitro antimicrobial susceptibility testing was carried out on E. coli and K. pneumoniae using 2 reference strains and 13 strains hosting a wide range of MDR phenotypes. Furthermore, in vivo antibacterial activities were assessed using Galleria mellonella larvae, and compounds 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-d-glucose, 3-O-digalloyl-1,2,4,6-tetra-O-galloyl-β-d-glucose, 6-O-digalloyl-1,2,3,4-tetra-O-galloyl-β-d-glucose, and 3,6-bis-O-digalloyl-1,2,4-tri-O-galloyl-β-d-glucose were isolated and characterized. They showed minimum inhibitory concentration (MIC) values in the range of 2-256 µg/mL across tested bacterial strains. These findings have added to the number of known galloylglucoses from P. officinalis and highlight their potential against MDR Gram-negative bacteria.},
  language  = {en}
}
@article{ElMoualiGerovacMineikaitėetal.2021,
  author    = {El Mouali, Youssef and Gerovac, Milan and Mineikaitė, Raminta and Vogel, J{\"o}rg},
  title     = {In vivo targets of Salmonella FinO include a FinP-like small RNA controlling copy number of a cohabitating plasmid},
  series = {Nucleic Acids Research},
  volume    = {49},
  journal   = {Nucleic Acids Research},
  number    = {9},
  doi       = {10.1093/nar/gkab281},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261072},
  pages     = {5319-5335},
  year      = {2021},
  abstract  = {FinO-domain proteins represent an emerging family of RNA-binding proteins (RBPs) with diverse roles in bacterial post-transcriptional control and physiology. They exhibit an intriguing targeting spectrum, ranging from an assumed single RNA pair (FinP/traJ) for the plasmid-encoded FinO protein, to transcriptome-wide activity as documented for chromosomally encoded ProQ proteins. Thus, the shared FinO domain might bear an unusual plasticity enabling it to act either selectively or promiscuously on the same cellular RNA pool. One caveat to this model is that the full suite of in vivo targets of the assumedly highly selective FinO protein is unknown. Here, we have extensively profiled cellular transcripts associated with the virulence plasmid-encoded FinO in Salmonella enterica. While our analysis confirms the FinP sRNA of plasmid pSLT as the primary FinO target, we identify a second major ligand: the RepX sRNA of the unrelated antibiotic resistance plasmid pRSF1010. FinP and RepX are strikingly similar in length and structure, but not in primary sequence, and so may provide clues to understanding the high selectivity of FinO-RNA interactions. Moreover, we observe that the FinO RBP encoded on the Salmonella virulence plasmid controls the replication of a cohabitating antibiotic resistance plasmid, suggesting cross-regulation of plasmids on the RNA level.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hoer2020,
  author    = {H{\"o}r, Jens},
  title     = {Discovery of RNA/protein complexes by Grad-seq},
  doi       = {10.25972/OPUS-21181},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-211811},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Complex formation between macromolecules constitutes the foundation of most cellular processes. Most known complexes are made up of two or more proteins interacting in order to build a functional entity and therefore enabling activities which the single proteins could otherwise not fulfill. With the increasing knowledge about noncoding RNAs (ncRNAs) it has become evident that, similar to proteins, many of them also need to form a complex to be functional. This functionalization is usually executed by specific or global RNA-binding proteins (RBPs) that are specialized binders of a certain class of ncRNAs. For instance, the enterobacterial global RBPs Hfq and ProQ together bind >80 \% of the known small regulatory RNAs (sRNAs), a class of ncRNAs involved in post-transcriptional regulation of gene expression. However, identification of RNA-protein interactions so far was performed individually by employing low-throughput biochemical methods and thereby hindered the discovery of such interactions, especially in less studied organisms such as Gram-positive bacteria. Using gradient profiling by sequencing (Grad-seq), the present thesis aimed to establish high-throughput, global RNA/protein complexome resources for Escherichia coli and Streptococcus pneumoniae in order to provide a new way to investigate RNA-protein as well as protein-protein interactions in these two important model organisms. In E. coli, Grad-seq revealed the sedimentation profiles of 4,095 (∼85 \% of total) transcripts and 2,145 (∼49 \% of total) proteins and with that reproduced its major ribonucleoprotein particles. Detailed analysis of the in-gradient distribution of the RNA and protein content uncovered two functionally unknown molecules—the ncRNA RyeG and the small protein YggL—to be ribosomeassociated. Characterization of RyeG revealed it to encode for a 48 aa long, toxic protein that drastically increases lag times when overexpressed. YggL was shown to be bound by the 50S subunit of the 70S ribosome, possibly indicating involvement of YggL in ribosome biogenesis or translation of specific mRNAs. S. pneumoniae Grad-seq detected 2,240 (∼88 \% of total) transcripts and 1,301 (∼62 \% of total) proteins, whose gradient migration patterns were successfully reconstructed, and thereby represents the first RNA/protein complexome resource of a Gram-positive organism. The dataset readily verified many conserved major complexes for the first time in S. pneumoniae and led to the discovery of a specific interaction between the 3'!5' exonuclease Cbf1 and the competence-regulating ciadependent sRNAs (csRNAs). Unexpectedly, trimming of the csRNAs by Cbf1 stabilized the former, thereby promoting their inhibitory function. cbf1 was further shown to be part of the late competence genes and as such to act as a negative regulator of competence.},
  subject      = {Multiproteinkomplex},
  language  = {en}
}
@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}
}
@article{OkoroBarquistConnoretal.2015,
  author    = {Okoro, Chinyere K. and Barquist, Lars and Connor, Thomas R. and Harris, Simon R. and Clare, Simon and Stevens, Mark P. and Arends, Mark J. and Hale, Christine and Kane, Leanne and Pickard, Derek J. and Hill, Jennifer and Harcourt, Katherine and Parkhill, Julian and Dougan, Gordon and Kingsley, Robert A.},
  title     = {Signatures of adaptation in human invasive Salmonella Typhimurium ST313 populations from sub-Saharan Africa},
  series = {PLoS Neglected Tropical Diseases},
  volume    = {9},
  journal   = {PLoS Neglected Tropical Diseases},
  number    = {3},
  doi       = {10.1371/journal.pntd.0003611},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143779},
  pages     = {e0003611},
  year      = {2015},
  abstract  = {Two lineages of Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) of multi-locus sequence type ST313 have been linked with the emergence of invasive Salmonella disease across sub-Saharan Africa. The expansion of these lineages has a temporal association with the HIV pandemic and antibiotic usage. We analysed the whole genome sequence of 129 ST313 isolates representative of the two lineages and found evidence of lineage-specific genome degradation, with some similarities to that observed in S. Typhi. Individual ST313 S. Typhimurium isolates exhibit a distinct metabolic signature and modified enteropathogenesis in both a murine and cattle model of colitis, compared to S. Typhimurium outside of the ST313 lineages. These data define phenotypes that distinguish ST313 isolates from other S. Typhimurium and may represent adaptation to a distinct pathogenesis and lifestyle linked to an-immuno-compromised human population.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schiller2014,
  author    = {Schiller, Roswitha Dorothee},
  title     = {Studien zu Virulenzeigenschaften typischer und atypischer uropathogener Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-103907},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Die Forschungsergebnisse der letzten Jahre liefern immer mehr Hinweise darauf, dass eine klare Unterscheidung von Fitness- und Virulenzfaktoren in vielen F{\"a}llen, insbesondere bei extraintestinal pathogenen Escherichia coli, nicht m{\"o}glich ist. So l{\"a}sst sich auch bei Harnwegsinfektionen verursachenden E. coli den bakteriellen und teils stammspezifischen Faktoren oftmals nicht eindeutig eine typische Virulenz- oder Fitness-assoziierte Funktion zuordnen. Zudem werden in neueren Studien immer h{\"a}ufiger atypische uropathogene Isolate von E. coli beschrieben, die in ihrem „Virulenzrepertoire" deutlich von typischen uropathogenen E. coli (UPEC) abweichen, da sie keine klassischen UPEC-Virulenzfaktoren aufweisen. In dieser Arbeit wurden daher Virulenzeigenschaften typischer als auch atypischer UPEC untersucht. Der Effekt eines bestimmten bakteriellen Faktors auf den Wirtsorganismus wird teilweise indirekt durch sekund{\"a}re Modifikation bedingt. Dies offenbart sich beispielsweise am Autotransporterprotein AIDA-I, dessen Konformation durch posttranslationale Glykosylierung stabilisiert wird, wodurch es seine Funktionalit{\"a}t als Adh{\"a}sin erh{\"a}lt. Da bisherige Studien zum AIDA-I homologen Autotransporterprotein Antigen 43 (Ag43) auf der Analyse von k{\"u}nstlich glykosyliertem Protein basieren, lag ein Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Untersuchung der nat{\"u}rlichen Glykosylierung von Ag43 in UPEC Stamm 536. Es zeigte sich, dass beide Ag43-Varianten von E. coli Stamm 536 nat{\"u}rlicherweise glykosyliert vorliegen, der Grad der Glykosylierung jedoch wesentlich geringer ausf{\"a}llt als bei nat{\"u}rlich glykosyliertem AIDA-I. Inwieweit die nat{\"u}rliche Glykosylierung von Ag43 zu dessen Funktionalit{\"a}t beitr{\"a}gt, kann erst durch die Identifizierung der f{\"u}r die Ag43-Glykosylierung verantwortlichen Glykosyltransferase gekl{\"a}rt werden. Die in silico-Analyse des Genoms von UPEC Stamm 536 f{\"u}r potentielle Glykosyltransferasen von Ag43 lieferte neun Kandidatengene. Die Gene wurde teils im Wildtyp-Hintergrund, teils im rfaH-negativen Hintergrund von E. coli Stamm 536 deletiert und die Mutanten im Anschluss ph{\"a}notypisch charakterisiert. Die Deletion der Kandidatengene waaF, waaG und waaQ, die f{\"u}r Glykosyltransferasen des LPS-Biosynthesesystems kodieren, f{\"u}hrte zu den deutlichsten Unterschieden in Bezug auf Motilit{\"a}t, Curli/Zellulose-Produktion, H{\"a}molyseaktivit{\"a}t und Expression von Typ 1 Fimbrien. Der Einfluss des „knock-out" der Kandidatengene auf die Glykosylierung von Ag43 muss in weiterf{\"u}hrenden Studien untersucht werden. Zur Charakterisierung des uropathogenen Virulenzpotentials verschiedener E. coli St{\"a}mme in vivo hat sich in den letzten Jahren das murine Modell der aufsteigenden Harnwegsinfektion etabliert. Mit Hilfe dieses Modells wurden in der vorliegenden Arbeit sowohl spezifische Deletionsmutanten prototypischer UPEC als auch atypische E. coli Harnwegsisolate bez{\"u}glich ihrer Urovirulenz getestet und verglichen. Bei der Untersuchung der klassischen UPEC lag der Fokus auf der m{\"o}glichen Urovirulenzmodulation durch die folgenden spezifischen Faktoren: dem Autotransporterprotein Ag43, dem „Response regulator" UvrY, dem Polyketid Colibactin sowie dem Exopolysaccharid poly-β-1,6-N-Acetylglucosamin (PGA). F{\"u}r Ag43 war bei der Etablierung einer Harnwegsinfektion keine eindeutige Funktion feststellbar. Es ist jedoch denkbar, dass Ag43 zur Langzeitpersistenz im Harnwegstrakt beitragen kann, was in weiteren Studien belegt werden sollte. Die Expression von UvrY in der nat{\"u}rlichen uvrY-Deletionsmutante UPEC Stamm 536 ließ keine Erh{\"o}hung des Urovirulenzpotentials im Mausmodell erkennen. In diesem Zusammenhang konnte allerdings gezeigt werden, dass die Expression des Genotoxins Colibactin in UPEC Stamm 536 dessen Virulenz signifikant herabsetzte. Die Untersuchungen zur Relevanz des Exopolysaccharids PGA belegen deutlich, dass PGA f{\"u}r die Langzeitpersistenz von E. coli im murinen Harnwegstrakt ben{\"o}tigt wird. F{\"u}r die initiale Kolonisierung scheint PGA hingegen keine Bedeutung zu haben. F{\"u}r atypische UPEC Isolate, die Charakteristika von STEC und EAEC zeigen und sich in ihrem Virulenzmuster deutlich von prototypischen UPEC unterscheiden, ließ sich im murinen Modell der aufsteigenden Harnwegsinfektion, verglichen mit dem UPEC Modellorganismus 536, ein {\"a}hnliches, teils sogar erh{\"o}htes uropathogenes Virulenzpotential nachweisen. Die Ergebnisse der Arbeit untermauern somit die heutige Vorstellung bez{\"u}glich der Entwicklung und Etablierung einer Harnwegsinfektion, dass verschiedene E. coli St{\"a}mme unterschiedliche (Kontroll-) Mechanismen entwickelt haben, um erfolgreich den Harnwegstrakt kolonisieren und eine Infektion ausl{\"o}sen zu k{\"o}nnen. Zudem weisen sie darauf hin, dass diese F{\"a}higkeit nicht auf Isolate typischer phylogenetischer UPEC Entwicklungslinien beschr{\"a}nkt und auf das Vorhandensein charakteristischer UPEC Virulenzfaktoren angewiesen ist.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Troge2012,
  author    = {Troge, Anja},
  title     = {Studien am Flagellensystem des Escherichia coli Stammes Nissle 1917 (EcN) im Hinblick auf seine Funktion als Probiotikum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74201},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) geh{\"o}rt zu den am besten untersuchten und charakterisierten probiotischen Bakterienst{\"a}mmen. Seit Beginn des letzten Jahrhunderts wird er als Medikament eingesetzt, um verschiedene Darmerkrankungen wie z.B. Diarrh{\"o}e, entz{\"u}ndliche Darmerkrankungen und Verstopfung zu behandeln. Die Flagelle des EcN vermittelt Beweglichkeit und kann die Produktion von humanem β-Defensin 2 (hBD2) durch Epithelzellen induzieren. Somit ist dieses Organell direkt in die probiotische Funktion des EcN involviert. Es konnte gezeigt werden, dass die Flagellen anderer Bakterien, wie z.B. dem probiotischen Stamm Bacillus cereus CH oder den pathogenen St{\"a}mmen Pseudomonas aeruginosa und Clostridium difficile, die Adh{\"a}sion an intestinalen Mucus, welcher von Epithelzellen sekretiert wird, vermitteln. Allerdings blieb unklar, welcher Teil der Flagelle an welche Mucuskomponente bindet. Die F{\"a}higkeit effizient an Wirtgewebe zu adh{\"a}rieren wird als wichtiges Attribut eines probiotischen Stammes angesehen. Ex vivo Adh{\"a}sionsstudien mit Kryoschnitten humaner Darmbiopsien haben gezeigt, dass die Flagelle des EcN in die effiziente Adh{\"a}sion an humanes Darmgewebe involviert sein muss. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit die Funktion der Flagelle des EcN als Adh{\"a}sin untersucht. Zun{\"a}chst wurde die hyperflagellierte Variante EcN ATHF isoliert und durch verschiedene Experimente, z.B. Schw{\"a}rmagartests und Elektronenmikroskopie, charakterisiert. Weitere ex vivo Adh{\"a}sionsstudien mit EcN ATHF zeigten eine h{\"o}here Adh{\"a}sionseffizienz dieser hyperflagellierten Variante und best{\"a}tigten damit die Rolle der Flagelle bei der effizienten Adh{\"a}sion von EcN an die Kryoschnitte der humanen Darmbiopsien. Interessanterweise fungierte die Flagelle in in vitro Studien mit den humanen Epithelzellen Caco-2 und T24 nicht als Adh{\"a}sin. Diese Unterschiede zwischen den in vitro und ex vivo Studien f{\"u}hrten zu der Annahme, dass die Flagelle des EcN in vivo die Adh{\"a}sion an Mucus vermittelt, welcher von den Caco-2- und T24-Zellen nicht produziert wird, aber in den Kryoschnitten der Darmbiopsien nachgewiesen wurde. Diese Vermutung wurde durch in vitro Adh{\"a}sionsstudien mit der Mucin-produzierenden Epithelzelllinie LS174-T best{\"a}tigt, da die Flagellen f{\"u}r eine effektive Adh{\"a}sion an diese Zellen essentiell waren. Zudem reduzierte die Pr{\"a}inkubation flagellierter EcN-St{\"a}mme mit Mucin2 ihre Adh{\"a}sionseffizienz an Kryoschnitte humaner Darmbiopsien. Um die direkte Interaktion zwischen Flagellen des EcN Wildtyps und Mucus zu zeigen, wurde ein ELISA etabliert. Es konnte eine direkte konzentrationsabh{\"a}ngige Interaktion zwischen isolierten Flagellen des EcN Wildtyps und Mucin2, bzw. humanem Mucus (Kolon) beobachtet werden. Interessanterweise konnte keine Interaktion zwischen isolierten Flagellen des EcN Wildtyps und murinem Mucus (Duodenum, Ileum, Caecum, Colon) festgestellt werden. Dies weist darauf hin, dass die Mucuszusammensetzung zwischen verschiedenen Spezies variiert. Verschiedene Kohlenhydrate, welche bekannte Mucusbestandteile sind, wurden auf ihre Interaktion mit der Flagelle von EcN getestet und Gluconat wurde als ein Rezeptor identifiziert. Die Pr{\"a}inkubation isolierter Flagellen mit Gluconat reduzierte ihre Interaktion mit Mucin2, bzw. humanem Mucus signifikant. Zudem wurde die oberfl{\"a}chenexponierte Dom{\"a}ne D3 des Flagellins, der Hauptuntereinheit der Flagelle, als m{\"o}glicher Interaktionspartner von Mucin2, bzw. humanem Mucus ausgeschlossen. Flagellen, die aus einer Dom{\"a}ne D3 Deletionsmutante isoliert wurden, zeigten sogar eine effizientere Bindung an Mucin2, bzw. humanen Mucus. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass {\"A}nderungen des pH-Wertes signifikante Effekte auf die Interaktion zwischen Mucus und isolierten Flagellen hatten, vermutlich aufgrund von Konformations{\"a}nderungen. Zusammenfassend wurde in dieser Arbeit die Flagelle als neues und scheinbar wichtigstes Adh{\"a}sin in vivo f{\"u}r den probiotischen Stamm EcN identifiziert. Hierf{\"u}r wurden sowohl eine hyperflagellierte Variante, eine ΔfliC Mutante, sowie der dazugeh{\"o}rige komplementierte Stamm verwendet. EcN ist zudem der erste probiotische Stamm f{\"u}r den eine direkte Bindung der Flagellen an humanen Mucus nachgewiesen werden konnte. Die Mucuskomponente Gluconat konnte dabei als wichtiger Rezeptor identifiziert werden. Da einige pathogene Bakterien ihre Flagelle zur Adh{\"a}sion an Wirtsgewebe nutzen, k{\"o}nnte dieses Organell EcN dazu bef{\"a}higen, mit Pathogenen um die erfolgreiche Kolonisierung des Darms zu konkurrieren, was als wichtige Eigenschaft eines Probiotikums betrachtet wird.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Seo2012,
  author    = {Seo, Ean Jeong},
  title     = {Construction of recombinant E. coli Nissle 1917 (EcN) strains for the expression and secretion of defensins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72005},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Der probiotische Escherichia coli Stamm Nissle 1917 (EcN) ist eines der wenigen Probiotika, die als aktive Komponente eines Medikaments in mehreren L{\"a}ndern zugelassen sind. Am besten ist die Wirksamkeit des EcN f{\"u}r die Remissionserhaltung von an Colitis Ulcerosa leidenden Patienten dokumentiert. Diese F{\"a}higkeit ist vermutlich darauf zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, dass EcN in der Lage ist die Produktion des humanen beta-Defensins 2 (HBD2) mittels seiner Flagelle zu Induzieren. In dieser Studie wurden rekombinante EcN St{\"a}mme konstruiert, die ein Defensin zu produzieren verm{\"o}gen. Zu diesem Zweck wurden Kodon-optimierte Defensingene in Expressionsplasmidvektoren kloniert, die entweder die Proform mit der Signalsequenz oder die reife Defensinform des humanen -Defensins 5 (HD5) oder des humanen -Defensins 2 (HBD2) unter der Kontrolle des T7-Promotors kodieren. Die Synthese dieser Defensine wurde mittels Western-Blot nach der Induktion der Expression und der Lyse der rekombinanten EcN St{\"a}mme demonstriert. Das rekombinante reife HBD2 mit einem N-terminalen His-Tag konnte mittels Ni-S{\"a}ulen-Chromatographie aufgereinigt werden. Das so gewonnene HBD2 zeigte antimikrobielle Aktivit{\"a}t gegen E. coli, Salmonella enterica Serovar Typhimurium und Listeria monocytogenes. In einem zweiten Ansatz wurde der Teil des HBD2-Gens mit dem yebF-Gen fusioniert, der das reife HBD2 kodiert. Das resultierende Fusionsprotein YebFMHBD2 wurde von dem entsprechenden EcN Stamm nach Induktion der Expression sekretiert. Die Pr{\"a}senz von YebFMHBD2 im Medium war nicht das Ergebnis von Zellyse wie Western-Blots spezifisch f{\"u}r die -Galaktosidase und das Maltose-Bindeprotein mit dem Kultur{\"u}berstand zeigten. Dieser Kultur{\"u}berstand inhibierte das Wachstum von E. coli, Salmonella enterica Serovar Typhimurium und Listeria monocytogenes nach Dialyse und Aufkonzentration sowohl in Agardiffusionsassays als auch in Fl{\"u}ssigcokultur. Damit konnte gezeigt werden, dass EcN ein f{\"u}r die Produktion von bestimmten humanen Defensinen geeignetes Probiotikum darstellt. EcN ist bei der Behandlung von Morbus Crohn Patienten nicht aktiv. Dies ist vermutlich in der genetisch bedingten Unf{\"a}higkeit zur ausreichenden Defensinproduktion solcher Individuen begr{\"u}ndet. Als ein erster Schritt in der Entwicklung von alternativen Ans{\"a}tzen zur Behandlung Morbus Crohn Patienten wurden in dieser Arbeit EcN St{\"a}mme konstruiert, die in der Lage sind HD5 oder HBD2 zu produzieren.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Frank2010,
  author    = {Frank, Astrid Christina},
  title     = {Untersuchungen zur Verbreitung von Pathogenit{\"a}tsinseln unter pathogenen Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54111},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen erstmals die weite Verbreitung des IS100 innerhalb der Spezies E. coli und große {\"A}hnlichkeiten bez{\"u}glich der chromosomalen Lokalisationen einzelner Kopien in einem heterogenen Kollektiv von E. coli-St{\"a}mmen.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reichardt2010,
  author    = {Reichardt, Elisabeth},
  title     = {Untersuchungen zur Verbreitung von Virulenzfaktoren extraintestinal pathogener Escherichia coli-St{\"a}mme bei Isolaten boviner Mastitiden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der molekular-epidemiologischen Analyse von Virulenzgenen im Genom von insgesamt 222 Escherichia coli (E. coli)-Isolaten dargestellt, die von Mastitis-F{\"a}llen bei Rindern isoliert wurden. Mit Hilfe der Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion wurde die Verbreitung von 42 potentiellen Virulenzfaktor-Genen extraintestinal pathogener E. coli (ExPEC) analysiert. Neben der quantitativen Bestimmung des Vorkommens jedes Einzelgens wurde in dieser Arbeit eine differenzierte Auswertung von Genkombinationen bei E. coli Mastitis-Isolaten vorgenommen. Diese ermittelten genetischen Muster werden zur 1. Pr{\"a}valenz der in der Gesamtheit der Isolate, 2. Pr{\"a}valenz in den phylogenetischen ECOR-Gruppen, 3. akut klinischen und chronischen Mastitis-Episoden und 4. dem Vorkommen spezifisch tierpathogener Adh{\"a}sine korreliert. Die Mastitis-Isolate konnten aufgrund der Virulenzmarkerverteilung und Phylogenie keinem bestimmten charakteristischen Pathotyp zugeordnet werden. Die {\"u}berwiegende Mehrzahl der Mastitis-Isolate zeigte aufgrund einer geringen Pr{\"a}valenz Virulenz-assoziierter Gene sowie der Zugeh{\"o}rigkeit zu den phylogenetischen Entwicklungslinien A und B1 ein geringes Virulenzpotential extraintestinal pathogener E. coli. Die Mehrzahl der St{\"a}mme enthielt eine singul{\"a}re Virulenzdeterminante (83 St{\"a}mme; 37,4 \%), eine Zweierkombination (69 St{\"a}mme; 31,1 \%) oder eine Dreierkombination von Virulenzgenen (34 St{\"a}mme; 15,3 \%). Vier Gene f{\"u}r Virulenzfaktoren in Kombination zeigten sich lediglich in sieben St{\"a}mmen (3,1 \%). Insbesondere die Anwesenheit von 5 bis 18 differenten Virulenzgenen pro Genom traten nur mit einer geringen Frequenz in zusammen 16 Isolaten (7,2 \%) auf. Das absolut h{\"a}ufigste Virulenz-assoziierte Gen, das nachgewiesen wurde, war fimH, das f{\"u}r die mannosespezifische Adh{\"a}sinuntereinheit der Typ1-Fimbrien kodiert. Insgesamt gaben 88,7 \% aller 222 untersuchten St{\"a}mme ein positives Signal in der Multiplex-PCR, und zwar 89,9 \% der 199 klinischen Isolate sowie 85,7 \% der Isolate chronischer Mastitiden. In etwa der H{\"a}lfte aller untersuchten St{\"a}mme trat auch das Gen traT auf, das Serumresistenz vermittelt (43,7 \%). Die Genkombination fimH-traT wurde in wechselnden Konstellationen in insgesamt 83 St{\"a}mmen (37,3 \%) gefunden. Sie ist damit die h{\"a}ufigste Virulenzgenkombination in den untersuchten E. coli-Genomen mit multiplen Virulenzdeterminanten. Da bei Rinder-Mastitis besonders in den schweren F{\"a}llen systemische Verl{\"a}ufe f{\"o}rdernde Faktoren wie Serumresistenz eine bedeutende Rolle spielen, k{\"o}nnte hier eine Selektion auf genetische Kopplung von traT mit fimH vorliegen. Deutlich geringere Pr{\"a}valenzen wiesen die Virulenzgene f{\"u}r α-H{\"a}molysin (hlyA, 10,8 \%), den Yersiniabactinrezeptor (fyuA, 12,2 \%) sowie das ebenfalls an der Serumresistenz beteiligte Gen iss (8,5 \%) auf. Nur 13 (5,8 \%) der 222 E. coli-Isolate besaßen keines der untersuchten Virulenzgene. Das Fehlen bekannter Virulenzgene in diesen St{\"a}mmen deutet darauf hin, dass weitere unber{\"u}cksichtigte Faktoren eine Rolle bei der Virulenz von Mastitisisolaten spielen k{\"o}nnten oder der Status des Wirtsorganismus in diesen F{\"a}llen ausschlaggebend f{\"u}r eine erfolgreiche Infektion des Euters sein k{\"o}nnte. Offensichtlich sind die meisten der untersuchten E. coli- Virulenzfaktoren f{\"u}r die Pathogenese der Rindermastitis von untergeordneter Bedeutung. Von den 222 Isolaten z{\"a}hlten insgesamt 137 St{\"a}mme zur phylogenetischen Linie (ECOR-Gruppe) A, 62 zur ECOR-Gruppe B1, 20 zur ECOR-Gruppe B2 und 14 zur Gruppe D. Die St{\"a}mme, die zu den phylogenetischen Entwicklungslinien A, B1 und D geh{\"o}ren, unterschieden sich hinsichtlich der Pr{\"a}valenz der Virulenzfaktormuster nicht vom Gesamtbild. Lediglich Isolate der ECOR-Gruppe B2 wiesen eine f{\"u}r sie typische H{\"a}ufung von Virulenzgenclustern auf. Das relativ geringe Vorkommen bzw. weitgehende Fehlen (5 von 8) von Adh{\"a}singenen spezifisch tierpathogener E. coli l{\"a}sst darauf schließen, dass bislang beschriebenen Rinder-pathogenen E. coli keine Bedeutung als Verursacher einer Rindermastitis zukommt. F{\"u}r die Analyse der chronischen Verlaufsform der Mastitis standen nur 21 Isolate zur Verf{\"u}gung, die keinen hinreichend gesicherten Vergleich zu den F{\"a}llen mit akuter klinischer Mastitis (199 St{\"a}mme insgesamt) erlauben. Die auff{\"a}llige Zunahme des H{\"a}molysingens hlyA (23,8 \%) gegen{\"u}ber 9,5 \% in den klinischen Isolaten (und 10,8 \% in allen St{\"a}mmen) m{\"u}sste in k{\"u}nftigen Untersuchungen invasiven Verhaltens der ExPEC beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, dass eine bovine Mastitis durch verschiedene E. coli-Varianten hervorgerufen werden kann und ein großes Potential extraintestinaler Virulenzfaktoren dazu nicht erforderlich ist. Entscheidend ist eine durch das fimH-Gen vermittelte Adh{\"a}sion, in der H{\"a}lfte der untersuchten F{\"a}lle unterst{\"u}tzt durch das Serumresistenz vermittelnde Gen traT.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {de}
}