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Projekt
Funktionelle Charakterisierung des Lysis-Lysogenie Kontrollsystems des Bacillus subtilis-Phagen SPbeta und Charakterisierung eines neuartigen SPbeta Abwehrsystems
Antragsteller
Professor Dr. Fabian M. Commichau
Fachliche Zuordnung
Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548311592
Der temperente Phage SPbeta infiziert das Endosporen bildende Gram-positive Bakterium Bacillus subtilis und verbleibt als Prophage in dessen Genom. Kulturen von B. subtilis, die für SPbeta lysogen sind, setzen das Glykolipid Sublancin frei, welches das Wachstum von SPbeta-freien B. subtilis-Stämmen hemmt, indem es die DNA-Replikation und die Transkription stört. Somit ist SPbeta nach der Übertragung auf einen anderen B. subtilis-Stamm, dem zuvor der Prophage fehlte, ein wirtsförderndes Merkmal. Phagen der SPbeta-Gruppe, wie zum Beispiel Phi3T, nutzen ein Peptid-basiertes Kommunikationssystem (das sogenannte „Arbitrium“-System), um Lysis-Lysogenie-Entscheidungen zu koordinieren. Im Frühstadium der Infektion ist die Anzahl der Phagen und die Peptid-Konzentration gering und ein Antiterminator-Protein ermöglicht die Synthese eines Antitoxins. Als Konsequenz daraus werden die lytischen Transkripte nicht abgebaut und SPbeta verbleibt in dem lytischen Zyklus. Mit ansteigender Peptid-Konzentration inaktiviert das durch die Zelle aufgenommene Peptid das Antiterminator-Protein. Die lytischen Transkripte werden abgebaut und SPbeta tritt in den lysogenen Zyklus ein. Kürzlich konnten wir in SPbeta den Hauptrepressor und einen Faktor identifizieren, welcher downstream des Repressors wirkt und für die Aktivierung des lytischen Zyklus entscheidend ist. Obwohl viele zusätzliche Komponenten des Lysis-Lysogenie-Entscheidungssystems bereits identifiziert wurden, ist es insbesondere bei dem Phagen SPbeta unklar, wie der lysogene Zyklus aktiviert wird. Mit Hilfe genetischer, biochemischer und struktureller Ansätze möchten wir die molekularen Details des Lysis-Lysogenie-Entscheidungssystems des temperenten Phagen SPbeta aufklären. Darüber hinaus möchten wir ein putatives SPbeta-Abwehrsystem, welches auf einem Escherichia coli-B. subtilis-Shuttle-Vektor kodiert ist.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
