Titelaufnahme

Titel
Identifikation von Proteinen aus Bakteriophagen als Inhibitoren des bakteriellen Wachstums und deren Angriffsziel
Weitere Titel
Host(ile) Takeovers - Identifying Bacteriophage-Derived Inhibitors of Bacterial Growth and their Targets
AutorInnenRohr, Tanja
Erschienen2016
Datum der AbgabeSeptember 2016
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Bakteriophage SPO1 / Bacillus subtilis / gp44 / Abschaltung der RNA- / DNA- und Proteinsynthese des Wirten / Inhibierung des bakteriellen Wachstums / Interaktion zwischen gp44 und RNA Polymerase
Schlagwörter (EN)Bacteriophage SPO1 / Bacillus subtilis / gp44 / shutoff of host RNA / DNA and protein synthesis / inhibition of bacterial growth / interaction of gp44 and RNA polymerase
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Bakteriophagen, als Viren die Bakterien infizieren, stellen eine natürliche Quelle für Informationen bezüglich effizienter Inhibierung von bakteriellen Prozessen dar. Daher ist die Idee, sich Moleküle von Bakteriophagen, welche von Natur aus darauf spezialisiert sind Bakterien abzutöten, zu Nutze zu machen, nicht neu in der Forschung. Gp44, ein Protein, welches im sogenannten „host-takeover module“ des B. subtilis Bakteriophagen SPO1 kodiert ist, scheint diesbezüglich ein vielversprechender Kandidat zu sein. Bis jetzt konnte gezeigt werden, dass gp44-Expression in nicht infizierten E. coli oder B. subtilis Zellen zu einem „shutoff“ von DNA-, RNA- und Proteinsynthese führt und das bakterielle Wachstum gehemmt werden kann. Diese Effekte der Proteinexpression könnten möglicherweise auf einer Interaktion von gp44 mit der RNAp basieren. Der Zweck dieser Arbeit war es, bereits publizierte Ergebnisse zu bestätigen und die mögliche Interaktion zwischen gp44 und RNAp näher zu untersuchen, um mehr über die Wirkungsweise von gp44 in B. subtilis herauszufinden. Um bereits bestehende Ergebnisse zu bestätigen wurden Verdünnungsreihen, Experimente bezüglich Wachstumskurven unter Berücksichtigung von gp44-Expression und in vitro Transkriptions-Assays durchgeführt. Pull-Down-Assays und EMSAs wurden verwendet um das Verhältnis von gp44 und der RNAp zu untersuchen. Im Endeffekt, konnten die bereits bestehenden Resultate nicht bestätigt werden, da eine Inhibierung weder anhand der erstellten Wachstumskurven, noch im Zuge der in vitro Transkriptions-Assays beobachtet werden konnte. Interessanterweise gelang es jedoch die vermutete Interaktion zwischen gp44 und der RNAp aufgrund der Ergebnisse der Pull-Down-Assays zu beweisen und somit das „Zielobjekt“ von gp44 in der Zelle zu bestimmen.

Zusammenfassung (Englisch)

Bacteriophages as viruses which infect bacteria represent a natural source of information about efficient inhibition of bacterial processes. Thus, the idea of exploiting phage molecules naturally specialised in killing bacteria is not new to research. Gp44, a protein encoded within the so-called “host-takeover module” of Bacillus subtilis bacteriophage SPO1, appears to be a promising candidate for such a molecule. So far it has been shown that gp44 expression in uninfected Escherichia coli or B. subtilis cells leads to shutoff of DNA, RNA and protein synthesis and inhibits bacterial growth, possibly due to interaction of gp44 and RNA polymerase (RNAp). The purpose of this piece of work was to verify previously reported results and to study the supposed interaction between gp44 and RNAp into more detail to gain further information about gp44 and its mode of action in uninfected B. subtilis cells. By conduction of a dilution series, growth curve experiments and in vitro transcription assays it was attempted to verify prior work while pull down assays and electrophoretic mobility shift assays (EMSAs) were used to take a closer look at gp44 in relation to RNAp. In the end, verification of reported results was not possible as an inhibitory effect could neither be detected within growth curve experiments nor within in vitro transcription assays. Interestingly, suggested interaction between gp44 and RNAp could be proven via pull down assays though, revealing gp44’s cellular target.

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