Regulation der Biofilmbildung und Zelluloseproduktion in Salmonella enterica serovar Typhimurium

• Antragstellerin: Dr. Annika Maria Cimdins-Ahne
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271093957

Das Projekt zielt auf die Untersuchung der differentiellen Genexpression in Biofilmen von Salmonellen sowie auf die Regulierung der Zellulose-Synthese. Das Karolinska-Institut in Stockholm, Schweden dient als ausländische Gasthochschule. Das Forschungsprojekt wird in der Gruppe von Prof. Dr. Ute Römling, Abteilung für Mikrobiologie, Tumor-und Zellbiologie durchgeführt werden. Das Projekt beinhaltet differenzielle RNA-Sequenzierung, welche in Zusammenarbeit mit dem Institut für Molekulare Infektionsbiologie, Würzburg (Prof. Dr. Jörg Vogel) durchgeführt wird.Salmonella typhimurium kann Biofilme ausbilden, mehrzellige Strukturen, die erhöhte Stressresistenz aufweisen. Der Haupttranskriptionsregulator in Biofilmen ist CsgD. Interessanterweise exprimieren nicht alle Zellen csgD. Dieses bistabile Expressionsmuster soll unter verschiedenen Bedingungen mit einem CsgD-GFP-Reporter-Stamm untersucht werden. CsgD exprimierende und nicht exprimierende Zellen werden durch Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung getrennt. RNA aus beiden Populationen wird anschliessend mittels differentieller RNA-Sequenzierung analysiert. Dieser globale Ansatz wird sowohl die Beteilung von sRNAs an der Regulation der bistabilen Genexpression in Biofilmen aufdecken, als auch weitere Einblicke in die c-di-GMP abhängige, CsgD vermittelte Biofilmbildung geben.Eine Komponente der extrazellulären Matrix, die von Salmonella in Biofilmen gebildet wird, ist Zellulose. Zwei Operone sind bekannt, die Gene, die für die Zellulose Synthase und Strukturproteine kodieren, enthalten..Um neue Regulatoren der Zellulosesynthese zu identifizieren, wird eine Zufalls-Transposon-Mutagenese mit chromosomalen Reporter-gen und pProtein-fusionen durchgeführt. Dabei wird der Schwerpunkt der Untersuchung auf der Bedeutung des RNA Chaperons Hfq und kleiner regulatorischer RNAs für die Biosynthese von Zellulose liegen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeberin: Professorin Dr. Ute Römling