In vivo analysis of the expression of flagellar genes and whose influence on the virulence of Legionella pneumophila
Final Report Abstract
Durch dieses Projekt konnten wir erstmals darlegen, dass fliA in L. pneumophila auch basal, unabhängig von FleQ und RpoN exprimiert wird, und wir konnten den dafür verantwortlichen Transkriptionsstartpunkt identifizieren. Weiterhin konnten wir zeigen, dass die Flagelle von L. pneumophila einen geraden "Haken" besitzt. Zusätzlich konnten wir für die nicht-flagellierte Legionella Spezies L. oakridgensis (Loa) erstmals zeigen, dass diese Spezies in der Lage ist, sich auch in Amöben intrazellulär zu vermehren. Außerdem konnten wir anhand einer FliA Mutante von Loa demonstrieren, dass der Fitness-Defekt der fliA Mutante nicht (nur) an der fehlenden Expression von Flagellen Genen liegt. Wir konnten auch die Target Gene von FliA in Loa bestimmen. Weiterhin haben wir für Loa das Gesamtgenom bestimmt und publiziert und drei neue Virulenzfaktoren für Legionella identifizieren können. Durch die Analyse weiterer Legionella Genome konnten wir verschiedene Kombinationen des Vorkommens des Flagellen-Regulons und eines Chemotaxis Operons aufzeigen. Unsere Versuche haben gezeigt, dass FliA neben der Expression von FlaA und anderen Flagellen-Genen auch eine Rolle für die Virulenz bzw. für die Fitness von L. pneumophila spielt und welcher auch direkt an der Kopplung zwischen Flagellen-Expression und Virulenz von Legionella beteiligt ist. Damit konnten wir im Rahmen dieses Projektes einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung der Virulenz-Genregulation in Legionella leisten. Überraschend ist, dass der anti-Sigma-28 Faktor (FlgM) in L. oakridgensis vorhanden ist, obwohl kein Basalkörper vorhanden ist, und dass dieser in der FliA-Mutante auch das am stärksten in der Expression reduzierte Gen ist. Dies hat den Projektverlauf etwas in Richtung Analyse von FliA in L. oakridgensis verschoben.
Publications
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2012. FliA Expression Analysis and Influence of the Regulatory Proteins RpoN, FleQ and FliA on Virulence and in vivo Fitness in Legionella pneumophila. Arch. Microbiol., 194:977-989
Schulz, Tino; Rydzewski, Kerstin; Schunder, Eva; Holland, Gudrun; Bannert, Norbert & Heuner, Klaus
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2012. More than a marine propeller - the flagellum of the probiotic Escherichia coli strain Nissle 1917 is the major adhesin mediating binding to human mucus. Int. J. Med. Microbiol., 302:304-314
Troge, Anja; Scheppach, Wolfgang; Schroeder, Bjoern O.; Rund, Stefan A.; Heuner, Klaus; Wehkamp, Jan; Stange, Eduard F. & Oelschlaeger, Tobias A.
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2012. Untersuchungen zur Virulenz Assoziation des Flagellenregulons von Legionella pneumophila. Humboldt Universität Berlin
Tino Schulz
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2013. Legionella oakridgensis ATCC 33761 genome sequence and phenotypic characterization reveals its replication capacity in amoebae. Int. J. Med. Microbiol., 303:514-28
Brzuszkiewicz E, Schulz T, Rydzewski K, Daniel R, Gillmaier N, Schunder E, Dittmann C, Lautner M, Eisenreich W, Lück C, Heuner K
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2014. Comparative analyses of Legionella spp identifies specific genetic features of Legionnaires’ disease causing strains. Genome Biology 15:505
Gomez-Valero, Laura; Rusniok, Christophe; Rolando, Monica; Neou, Mario; Dervins-Ravault, Delphine; Demirtas, Jasmin; Rouy, Zoe; Moore, Robert J; Chen, Honglei; Petty, Nicola K; Jarraud, Sophie; Etienne, Jerome; Steinert, Michael; Heuner, Klaus; Gribaldo, Simonetta; Médigue, Claudine; Glöckner, Gernot; Hartland, Elizabeth L & Buchrieser, Carmen
