Molecular analysis of the poly-telomeric CTA2 gene family of Candida albicans: Elucidation of genetic or epigenetic regulation of their differential expression, localisation and functional analyses in vitro and during the early phase of colonisation on porcine intestinal epithelium
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Candida albicans ist ein fakultativ pathogener Pilz, der als Kommensale auf Schleimhäuten, insbesondere im Gastro-Intestinal-Trakt des Menschen zu finden ist. Die frühe Besiedlungsphase wurde durch Verwendung eines Schweinedarmepithel-(PIE)-Assays untersucht. Durch Hyphenbildung wurde die Adhäsion von C. albicans Zellen an das Darmepithel deutlich erhöht. Mutanten, mit Defekten in der Hyphenbildung, z.B. efg1/cph1- oder wal1-Mutanten, zeigten geringe Adhäsion an das Darmepithel. Durch Microarray- Analysen wurden unter hypheninduzierenden Bedingungen neben bereits bekannten, hyphenspezifischen Genen auch Gene des NAG-clusters und der C. albicans-spezifischen CTA2-Familie als hochreguliert identifiziert. CTA2-Gene und der NAG-Gencluster befinden sich in den meisten Telomer-Regionen von C. albicans. Durch CTA2-lacZ bzw. CTA2-GFP Reportergenfusionen konnte die differentielle Expression von CTA2 in Hefe und Hyphenstadien bestätigt werden. In diesem Projekt wurde ebenfalls die epigenetische Regulation der Expression der CTA2-Gene untersucht. Allerdings konnte trotz anfänglicher Hinweise ein telomeric gene silencing bei Candida albicans nicht endgültig bestätigt werden. Die Verteilung der CTA-Gene an den Telomeren der C. albicans Chromosomen scheint über mitotische Rekombination stabilisiert zu werden, was den Verlust von integrierten URA3-Markern an Telomeren erklären kann. Die Lokalisierung eines CTA-Gens (CTA: steht für Candida Transcriptional Activator) wurde in S. cerevisiae untersucht. Vergleichende Studien wurden mit einem neuen Transkriptionsregulator, dem C. albicans SFL1 durchgeführt. Während Sfl1p im Kern lokalisiert, konnte für Cta2p keine Kernlokalisierung erhalten werden. Sfl1-Überexpression inhibierte die Flocculierung und Hyphenbildung bei C. albicans und stellt somit einen weiteren Regulator für die Hefe-Hyphe Transition dar. Insgesamt betrachtet konnten in diesem Projekt: (i) Scheinedarmepithelien für frühe Infektionsstudien mit C. albicans Mutanten verwendet werden. (ii) die CTA2-Genfamilie näher untersucht werden. (iii) mit SFL1 ein neuer Transkriptionsfaktor charakterisiert werden. (iv) das Repertoire von PCR-Modulen und die Methodik für die Funktionsanalyse von C. albicans Genen erweitert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2006). New pFA-cassettes for PCR-based gene manipulation in Candida albicans. J. Basic Microbiol., 46: 417-430
Schaub, Y., Dünkler, A., Walther, A., and Wendland, J.
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(2006). Use of the Procince Intestinal Epithelium (PIE)-Assay to analyze early stages of colonization by the human fungal pathogen Candida albicans. J. Basic Microbiol., 46: 513-523
Wendland, J., Hellwig, D., Walther, A., Sickinger, S., Shadkchan, Y., Martin, R., Bauer, J., Tretiakov, A., and Saluz, H. P.
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(2007). Candida albicans Sfl1 suppresses flocculation and filamentation. Eukaryotic Cell, 6:1736-44
Bauer, J. and Wendland, J.
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“Molekulare Analyse des Aktinzytoskeletts in Candida albicans”. Dissertation, Friedrich-Schiller Universität, Jena (2007)
Ronny Martin
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(2008). Hyphal growth and virulence in Candida albicans. THE MYCOTA Vol. II., Ed A. Brakhage and R. Zipfel, Springer, Heidelberg, Germany, pp 95-114
Wendland, J. and Walther, A.
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(2008). PCR-based gene targeting in Candida albicans. Nature Protocols, 3:1414-24
Walther, A. and Wendland, J.
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“SFL1 kodiert für einen Inhibitor der Zell-Zellaggregation und der Hyphenbildung in Candida albicans“. Dissertation, Friedrich-Schiller Universität, Jena (2008)
Janine Bauer
