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Analyse der Virulenzmechanismen von Campylobacter fetus

Abstract: Das Gram-negative Bakterium Campylobacter fetus ist ein veterinärmedizinisch bedeutendes Pathogen, welches vor allem in der Rinderzucht durch das Verursachen epidemischer Aborte und Unfruchtbarkeit beträchtliche wirtschaftliche Schäden verursacht. Weiters ist es ein humanmedizinisch signifikanter Sepsiserreger, welcher besonders immunsupprimierte Patienten gefährdet. Bisher ist über die Virulenzmechanismen dieses Erregers, seine Infektionsstrategien und seine Interaktion mit Wirtszellen wenig bekannt. C. fetus wird durch zwei Subspecies repräsentiert, C. fetus subsp. fetus und C. fetus subsp. venerealis, welche sich genetisch nur geringfügig unterscheiden, andererseits aber eine äußerst unterschiedliche Wirtsspezifität besitzen. Daher stellt C. fetus ein exzellentes Model zur Erforschung der molekularen Determinanten von Wirtsspezifität und der Interaktion des Bakteriums mit seinen Wirtszellen dar. In einem Genomvergleich identifizierten wir Subspecies-spezifische genetische Elemente die mit großer Wahrscheinlichkeit Virulenzfaktoren darstellen. Darunter einen Typ IV Transportsystem (type IV secretion system) welcher typischerweise von Bakterien zum Export von Virulenzfaktoren (z. B. Toxine) in die Wirtszelle verwendet wird. Weiters ein Enzym welches für die Lipopolysaccharidbiosynthese verantwortlich ist und damit direkt die Eigenschaften der bakteriellen Zellwand beeinflusst. Unser Forschungsvorhaben untersucht die Beteiligung Subspezies-spezifischer Gene zum Wirtstropismus und zur Pathogenität von C. fetus. Es ist notwendig eine genaue Kenntnis des natürlichen Bildes einer C. fetus Infektion zu bekommen. Zu diesem Zweck werden histopathologische Untersuchungen von infiziertem Gewebe aus der Veterinärmedizin durchgeführt. Weiters wird mittels hochauflösender mikroskopischer Verfahren (Elektronenmikroskopie, Konfokale Laser-Scanning Mikroskopie) die Bakterien-Wirtszellinteraktion visualisiert. Mit dieser Information werden Zellkultur-basierte in-vitro-Infektionsmodelle entwickelt um die Beteiligung der Virulenzgene an spezifischen Phasen des Infektionsgeschehens wie zelluläre Adhärenz, Wirtszellinvasion aber auch die Reaktion der infizierten Zelle (z. B. Chemokinsekretion) zu untersuchen. Dazu werden mittels von uns entwickelter Verfahren diese Virulenzgene genetisch inaktiviert und in den in-vitro-Infektionsmodellen getestet. Diese Studie wird detaillierte Einsichten in die Funktion der Virulenzgene und ihren Beitrag zum Wirtstropismus von C. fetus liefern und damit die molekulare Basis der C. fetus Pathogenität besser definieren.

Schlagworte: Molekulare Pathologie; Bakteriologie; Medizinische Mikrobiologie

Projektleitung:: Gorkiewicz Gregor

Laufzeit:: 01.02.2008-30.09.2012

Programm:: FWF Einzelprojekt

Art der Forschung: Grundlagenforschung

Mitarbeiter*innen: Gorkiewicz, Gregor, Projektleiter*in

Beteiligte MUG-Organisationseinheiten: Diagnostik und Forschungsinstitut für Pathologie

Projektpartner: Institut für Molekulare Biowissenschaften / Universität Graz, Österreich

Gefördert durch: FWF, Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung, Wien, Österreich

Publizierte Projektergebnisse: > FIDO-family proteins of Campylobacter fetus subspe... Abstract Book CHRO 2013 published by the Society for General Microbiology. 2013; -17th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Molecular Characterization of the Pathogenicity Is... Abstract Book CHRO 2013 published by the Society for General Microbiology. 2013; -17th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Differental RNA-sequencing (dRNA-seq) of Campyloba... Abstract Book CHRO 2013 published by the Society for General Microbiology. 2013; -17th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Horizontally acquired genetic elements drive genom... CHRO 2013 Abstract Book published by the Society for General Microbiology. 2013; -17th International Conference on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Epithelial invasion and pathogenicity of Campyloba... Abstract Book CHRO 2013 published by the Society for General Microbiology. 2013; -17th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Comparative genome analysis identified horizontall... Abstract Book CHRO 2013 published by the Society for General Microbiology. 2012; -17th International Conference on Campylobacter, Helicobacter and Related Organsims; SEP 15-19; Aberdeen, UK.; > Interbacterial macromolecular transfer by the Camp... J Bacteriol. 2011; 193(3):744-758; > New molecular microbiology approaches in the study... Microb Biotechnol. 2011; 4(1): 8-19.; > A genomic island defines subspecies-specific virul... J Bacteriol. 2010; 192(2): 502-517.