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Title
Molecular characterization of Campylobacter fetus / von Sabine Kienesberger
Additional Titles
Molecular characterization of campylobacter fetus
AuthorKienesberger, Sabine
CensorZechner, Ellen ; Reidl, Joachim
Published2009
Description109 Bl. : 1 CD-ROM ; Ill., graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Diss., 2009
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (GND)Campylobacter fetus / Molekularbiologie
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-77351 Persistent Identifier (URN)
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Molecular characterization of Campylobacter fetus [1.74 mb]
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Abstract (German)

C. fetus subsp. fetus (Cff) and C. fetus subsp. venerealis (Cfv) sind sehr nahe verwandt. Der Vergleich beider Genome zeigte allerdings, dass Cfv ein Typ IV Sekretionssystem (T4SS) beherbergt welches in Cff nicht nachgewiesen werden konnte. Solche makromolekularen Transporter sind wichtig für konjugativen DNA Transfer oder/und Transfer von Proteinen in die eukaryontischen Zellen. Dort wirken sie als Virulenzfaktoren und können in die Zellphysiologie eingreifen. Das identifizierte T4SS ist Teil einer 42 bp großen Pathogenitätsinsel (PAI) und beherbert zusätzlich 2 Proteine mit einer FIC Domäne. Konjugationsexperimente zeigten, dass DNA von Cfv auf andere Bakterien übertragen werden kann. Außerdem konnte gezeigt werden, dass das System zur Virulenz von Cfv beiträgt.Da sehr wenig über die Interaktion von Cf mit seiner Wirtszelle bekannt ist, wurden zu Beginn der Arbeit typische Virulenz Assays für Cf ausgetestet. Mittels des Gentamicin Protection Assays konnte gezeigt werden, dass beide Cf Subspezies in eukaryontische Wirtszellen (auch humane Plazentazellen) eindringen können.Inaktivierung von virB9 und virD4 (Komponenten des T4SS) reduzierte nicht nur die Konjugationsfrequenz sondern auch die Zahl von Bakterien welche in eukaryontische Wirtszellen eindringen können. Die Komplementierung dieses Phenotypes bestätigt die Beteiligung dieser Gene am Virulenzverhalten von Cfv.

Abstract (English)

C. fetus subsp. fetus (Cff) and C. fetus subsp. venerealis (Cfv) are closely related but representational differential analysis of their genomes revealed a Type IV Secretion System (T4SS) unique for Cfv. Macromolecular transporters of this type are involved in conjugative DNA transfer and/or delivery of effector proteins to host cells, thereby contributing to bacterial virulence. The T4SS is part of a 42 kb pathogenicity island (PAI) located on the chromosome which also encodes two putative effector proteins having an FIC-domain. Conjugation experiments revealed that plasmid DNA was mobilized from Cfv to other bacteria in a process requiring both T4SS genes virB9 and virD4. Complementation of DNA delivery in trans was temperature and promoter dependent.We hypothesized that interbacterial DNA transfer is unlikely to be the only function for the T4SS and propose that the system also translocates proteins, specifically the putative FIC effector proteins, to eukaryotic host cells. Since little is known about C. fetus virulence mechanisms, we adapted in vitro approaches typical for other Campylobacter to evaluate host-pathogen interactions. Gentamicin protection assays and immunofluorescence staining revealed that both C. fetus subspecies invade a variety of eukaryotic cells, including human intestinal cells (CaCo-2) and human placenta cells (ACH-3P). Additionally, we demonstrated that C. fetus migrates underneath the cultured cells, in good agreement with a proposed virulence strategy of Campylobacter. Clinical Cfv isolates generally exhibited higher invasion levels in cell culture compared to Cfv ATCC 19438 (CfvT) and comparable to C jejuni. Inactivation of virD4 in the sequenced Cfv 84-112 significantly reduced (50%) invasion of CaCo-2 cells. Complementation of this phenotype by vir gene expression in trans links virulence associated properties to the T4SS.

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