@phdthesis{Lechner2008,
  author    = {Lechner, Melanie},
  title     = {Charakterisierung des Umweltkeims Bordetella petrii. Untersuchungen zur genomischen Variabilit{\"a}t und zum Bvg Regulon},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34391},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die 2001 beschriebene Art B. petrii stellt den ersten Umweltkeim der Gattung Bordetella dar, welcher aus einer anaeroben, dechlorinierenden Anreicherungskultur aus Flusssediment isoliert wurde. Phylogenetisch wird B. petrii an die Basis der Gattung Bordetella eingeordnet und ist in evolution{\"a}rer Hinsicht deshalb interessant, weil er sowohl f{\"u}r orthologe Gene bestimmter Virulenzfaktoren der pathogenen Bordetellen kodiert als auch typische Eigenschaften von Umweltkeimen aufweist und somit eine Art Bindeglied darstellt. Da B. petrii ein orthologes BvgAS-System besitzt (der Hauptregulator der Virulenzgenexpression in den pathogenen Bordetellen), wurde dessen Struktur im Rahmen dieser Arbeit mittels in silico Analysen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass eine Konservierung nur auf Aminos{\"a}ureebene deutlich zu erkennen ist und der Response Regulator BvgA von B. petrii die st{\"a}rkste Konservierung aufweist. Desweiteren besitzt B. petrii Gene f{\"u}r zwei Histidinkinasen, BvgS1 und BvgS2, sowie ein separates Gen, welches f{\"u}r eine Hpt-Dom{\"a}ne kodiert. Weitere putative Virulenzfaktoren von B. petrii geh{\"o}ren in die Gruppe der Adh{\"a}sionsfaktoren. Diese Faktoren spielen bei den „klassischen" Bordetellen im Infektionszyklus eine wichtige Rolle f{\"u}r die Anheftung z.B. an die Epithelzellen des Respirationstraktes. Um ein m{\"o}gliches pathogenes Potential von B. petrii absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wurden vergleichende Zellkulturstudien mit B. bronchiseptica durchgef{\"u}hrt. Dabei konnte gezeigt werden, dass B. petrii um den Faktor 7,5 weniger in Makrophagen aufgenommen wird. Hinweise auf die Funktionalit{\"a}t des BvgAS-Systems in B. petrii wurden durch Proteomstudien mit einer BvgA-Mutante erhalten, und deuten darauf hin, dass das BvgAS-System in B. petrii m{\"o}glicherweise eine Funktion in der Respirationskontrolle haben k{\"o}nnte. Im Rahmen der Genomsequenzierung wurden acht genomische Inseln beschrieben, die in dieser Arbeit hinsichtlich ihrer Struktur und ihrem Excisionsverhalten untersucht wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die genomischen Inseln, mit Ausnahme der Insel GI0, in verschiedenen Kombinationen, als ringf{\"o}rmige Intermediate aus dem B. petrii Genom ausgeschnitten werden k{\"o}nnen. Vier der genomischen Inseln (GI1-GI3 und GI6) weisen strukturelle {\"A}hnlichkeiten zu einer Familie syntenischer genomischer Inseln auf, zu denen auch das clc-Element von Pseudomonas sp. Strain B13 z{\"a}hlt. Die gr{\"o}ßte {\"A}hnlichkeit zum clc-Element weist die Insel GI3 von B. petrii auf. Diese beiden Inseln haben ann{\"a}hernd die gleiche Gr{\"o}ße und besitzen Gene zu Abbau von 3-Chlorobenzoat (3-CBA). Die Untersuchung der Stabilit{\"a}t von GI3 ergab, dass nach 125-150 Generationen nur noch 1,5 \% der Bakterien die Insel GI3 enthielten. Desweiteren konnte die {\"U}bertragung der Insel GI3 von B. petrii auf B. bronchiseptica PS2 gezeigt und der Integrationsbereich bestimmt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde auch ein neuer Stammbaum der Gattung Bordetella erstellt, in welchen eine Reihe k{\"u}rzlich neu beschriebener B. petrii Isolate mit aufgenommen wurden wodurch ein zu den pathogenen Bordetellen abgegrenztes Cluster gebildet wird.},
  subject      = {Mikrobiologie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Strehl2005,
  author    = {Strehl, Christoph-Peter},
  title     = {Evolution of colony characteristics in the harvester ant genus Pogonomyrmex},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14324},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Gattung Pogonomyrmex ist besonders gut geeignet, um die Evolution der Charakteristika von Ameisenkolonien allgemein zu untersuchen, und insbesondere deren soziogenetische Struktur, da die Biologie f{\"u}r einige ihrer Arten sehr gut bekannt ist, und eine Diversit{\"a}t an Paarungsh{\"a}ufigkeiten und K{\"o}nniginnenzahlen vorkommt. Diese Variation in der soziogenetischen Struktur der Kolonien erzeugt eine hohe Varianz an Verwandschaftsgraden innerhalb von Kolonien, und kann eine Hauptkomponente darstellen, welche die Evolution verschiedenster Koloniecharakteristika vorantreibt. Um die Variabilit{\"a}t intrakolonialer Verwandschaftsgrade innerhalb der Gattung Pogonomyrmex genau zu bestimmen, wurde f{\"u}r ausgew{\"a}hlte Mitglieder der Gattung, n{\"a}mlich f{\"u}r P. (sensu stricto) rugosus, P. (sensu stricto) badius and P. (Ephebomyrmex) pima, mit Hilfe der Technik des DNA-Fingerabdruckes die Anzahl an Matrilinien und Patrilinien bestimmt. Es wurde versucht die Evolution dieser Koloniecharakteristika vor dem Hintergrund einer Phylogenie zu erkl{\"a}ren. Zu diesem Zweck wurde ein Gen-Stammbaum f{\"u}r 39 Arten der Gattung Pogonomyrmex erstellt. Die Artabdeckung betrug 83\% bei den Nord-Amerikanischen, und 43\% bei den S{\"u}d-Amerikanischen Arten. Effektive Mehrfachpaarung von K{\"o}niginnen wurde f{\"u}r P. rugosus (me=4.1) und P. badius (me=6.7) best{\"a}tigt. Zus{\"a}tzlich wurde gezeigt, dass beide Arten monogyn sind. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen Verhaltensbeobachtungen von Mehrfachpaarungen in diesen Arten. Mittlerweile ist Mehrfachpaarung in 9 Pogonomyrmex Arten bekannt (bei 3 Arten durch Verhaltensbeobachtungen - bei 6 Arten durch genetischen Nachweis). In P. (E.) pima hingegen waren alle der untersuchten K{\"o}niginnen einfach gepaart (me=1.0). Daher k{\"o}nnte es sein, dass Mehrfachpaarung entweder fr{\"u}h in der Evolution der Gattung Pogonomyrmex entstand und nachtr{\"a}glich in der Untergattung Ephebomyrmex verloren wurde (Plesiomorphie-Hypothese), oder sie entstand zum ersten mal in der Untergattung Pogonomyrmex sensu stricto (Apomorphie-Hypothese). In P. huachucanus, einer Art, die basal zu dem Nord-Amerikanischen sensu stricto Komplex ist, k{\"o}nnten die im Vergleich zu ihren sensu stricto Verwandten geringeren effektiven Paarungsh{\"a}ufigkeiten der K{\"o}niginnen (J. Gadau and C.-P. Strehl, unver{\"o}ffentlicht) einen Wechsel von Monandrie zu Polyandrie im Verlauf der Entstehung der fortschrittlicheren sensu stricto Arten widerspiegeln, was die Apomorphie-Hypothese unterst{\"u}tzen w{\"u}rde. Die intrakolonialen Verwandtschaftsgrade sind dennoch in P. (E.) pima niedrig. Dies ist m{\"o}glicherweise auf mehrere reproduktive K{\"o}niginnen (Polygynie) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Polygynie ist ebenfalls dokumentiert f{\"u}r mindestens vier weitere Arten der Untergattung Ephebomyrmex, mit genetischer Evidenz allerdings bisher nur f{\"u}r P. (E.) pima. Es k{\"o}nnte sein, dass es einen evolution{\"a}ren Ausgleich (trade-off) zwischen Polyandrie und Polygynie innerhalb der Untergattung Ephebomyrmex gab, und daher beide Untergattungen eine hohe genetische Vielfalt innerhalb der Kolonien behielten. Diese hohe genetische Vielfalt k{\"o}nnte einer der Gr{\"u}nde sein f{\"u}r den Erfolg und die Radiation der Gattung Pogonomyrmex in Trockengebieten. Evolution k{\"o}nnte eine hohe genetische Vielfalt von Pogonomyrmex Kolonien beg{\"u}nstigt haben, da sie den Kolonien hilft die Organisation der Kolonie und die Effizienz mit der externe Aufgaben ausgef{\"u}hrt werden zu verbessern. Wenigstens in P. badius konnte eine Verkn{\"u}pfung zwischen Patrilinien und physischem Polyethismus gefunden werden, was auf eine Verbesserung der Kolonieorganisation mit Hilfe von Polyandrie hindeutet. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnten die dargelegten extremen Polyandrie- Werte den P. badius-Weibchen helfen die M{\"o}glichkeit der Inzucht aufgrund eingeschr{\"a}nkter Ausbreitung zu bew{\"a}ltigen. Eine eingeschr{\"a}nkte Ausbreitung wird auch in P. (E.) pima durch fl{\"u}gellose, intermorphe K{\"o}niginnen beobachtet. Jedoch wird bei P. (E.) pima die Inzucht durch Auskreuzen mittels M{\"a}nnchen m{\"o}glicherweise verhindert, da keine signifikante Inzucht gefunden wurde. In den vorliegenden Gen-Stammb{\"a}umen war die Untergattung Pogonomyrmex Ephebomyrmex von der Untergattung Pogonomyrmex sensu stricto getrennt. Daher k{\"o}nnte es sein, dass P. Ephebomyrmex in den Status einer Gattung erhoben wird, auch aufgrund distinkter morphologischer und lebensgeschichtlicher Charaktere. F{\"u}r eine pr{\"a}zise taxonomische Revision m{\"u}sste allerdings eine breite Erg{\"a}nzung an Arten vorgenommen werden. Es wurde in P. rugosus Kolonien normalerweise eine geringe Anzahl von unverwandten Arbeiterinnen vorgefunden, die m{\"o}glicherweise aus Brutraub ausgewachsener Kolonien auf G{\"u}ndungs-Kolonien stammen. Es ist allseits bekannt, dass die meisten Gr{\"u}ndungskolonien von benachbarten, ausgewachsenen Kolonien der eigenen Art zerst{\"o}rt werden, aber es wurde bisher angenommen, dass die Brut dieser Kolonien ebenfalls zerst{\"o}rt wurde. Dieser oft vernachl{\"a}ssigte Aspekt k{\"o}nnte einen wichtigen St{\"a}rke-Bonus f{\"u}r ausgewachsene Kolonien darstellen.},
  subject      = {Pogonomyrmex},
  language  = {en}
}