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UmweltmikrobiologieMissex

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Entwicklung und Anwendung von auf dem Grün Fluoreszierenden Protein (GFP) basierenden Monitorsystemen zur Abschätzung des konjugativen Plasmidtransfers in Multispezies - Biofilmen

Das MISSEX Projekt erforscht die Verbreitung, Mobilität und die kodierten Gene von Mobilen Genetischen Elementen (MGEs) von Bakterienstämmen, die aus Containersystemen, wie der CONCORDIA Forschungsstation in der Antarktis und der internationalen Raumstation (ISS) isoliert wurden, mittels molekularer und physiologischer Untersuchungen.

CONCORDIA Forschungsstation in der Antarktis
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Die überwiegende Zahl von Bakterien lebt in der Umwelt in Oberflächen-assoziierten Gemeinschaften, so genannten Biofilmen. Biofilme konnten auch aus Container – Systemen wie der CONCORDIA Forschungsstation und der ISS isoliert werden. Das erste Ziel des Projektes ist der Nachweis und die Isolierung von Plasmiden aus bakteriellen ISS und CONCORDIA Isolaten, insbesondere Bacilli und Staphylokokken, sowie die Bestimmung von Antibiotikaresistenz – Profilen dieser Bakterienstämme.

Internationale Raumstation (ISS)
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Das zweite Ziel dieses Vorhabens ist der Nachweis von Plasmidtransferereignissen zwischen bakteriellen Isolaten der ISS und CONCORDIA mittels eines GFP-markierten Monitorsystems basierend auf dem Typ IV ähnlichen Sekretionssystem des konjugativen Multiresistenz – Plasmids pIP501. pIP501 kann sich selbst mittels Konjugation in viele Gram positive Bakterien, wie Enterokokken, Staphylokokken, multizellulaere Streptomyceten und Gram negative E. coli übertragen (Kurenbach et al., 2003, Plasmid 50, 86-93). Die 15 Transfergene von pIP501 sind in einem Operon organisiert, das für drei Proteine kodiert, die Homologien zu Proteinen des Typ IV Sekretionssystems (T4SS) aufweisen, nämlich zu  VirB1, VirB4 und VirD4 des T-DNA Transfersystems aus Agrobacterium tumefaciens (Kurenbach et al., 2006, Microbiol. 152, 637-645). Dieses System ist für den Transport der Virulenzproteine und der T-DNA verantwortlich. Um konjugative Plasmide aus den ISS und CONCORDIA Bakterienstämmen isolieren zu können, entwickeln wir ein GFP-markiertes, auf pIP501 basierendes mobilisierbares Plasmid. Plasmidtransferereignisse in die ISS und CONCORDIA Isolate werden mittels GFP markierten mobilisierbaren und konjugativen pIP501- Derivaten verfolgt.

Fluoreszenz Aufnahme von Enterococcus faecalis mit GFP-markiertem mobilisierbarem Plasmid
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Um die Plasmidtransferraten unter nachgestellten natürlichen Bedingungen abschätzen zu können, sollen die Fluoreszenz-markierten Monitorsysteme in Biofilmreaktoren eingesetzt werden, die aus ISS und CONCORDIA Isolaten zusammengesetzt sind.

Lupe



Das Projekt wird gefördert durch das BMBF.

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