FU Berlin Digitale Dissertation
Martin Schenker : Mikroevolution in Neisseria meningitidis am Beispiel der 25 kb Region zwischen tbpAB und opaA Microevolution in Neisseria meningitidis in the 25 kb region containing tbpAB and opaA
|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung Es wurde der genomische Abschnitt potF-opaA aus dem Neisseria meningitidis Serogruppe A, Subgruppe IV-1 Stamm Z2491 sequenziert. Es konnten 18 ORFs und diverse repetitive Elemente in diesem ca. 25 kb langen Bereich identifiziert und analysiert werden. Bei einer vergleichenden Sequenzierung des N. meningitidis Serogruppe C, ET-37 Komplex Stammes Z4400 zeigte sich, daß die generelle Anordung der ORFs sehr ähnlich war, jedoch überall Polymorphismen in den Sequenzen auftraten. Die höchste Heterogenität zeigten die repetitiven Elemente. Bei dieser Analyse wurde klar, daß das tbpAB-Operon aus den ET-37 Komplex Stämmen wahrscheinlich ein Import aus unverwandten Bakterien ist. Um einen Überblick über die Art und Frequenz von Sequenzvariationen in dem untersuchtem Bereich zu bekommen, wurden aus ihm vier Genfragmente für Vergleichsequenzierungen ausgewählt. Diese ca. 550 bp langen Fragmente aus potF, tbpB, amiC und opaA wurden in den ältesten vorhandenen Isolaten der Serogruppe A Subgruppe III, IV-1 und IV-2 und in Subgruppe IV-1 Isolaten aus zwei verschiedenen Ländern und verschiedenen Verbreitungen (Gambia, epidemisch und Mali, endemisch) analysiert. Zusätzlich wurden sie in 96 endemische Serogruppe C, ET-37 Komplex Stämme aus Mali und 98 Serogruppe A, Subgruppe IV-1 Stämme aus Gambia untersucht. Die ältesten vorhandenen Isolate waren sich sehr ähnlich, wobei die Subgruppen III in zwei von vier Allelen abwich. Bei dem Vergleich der IV-1 Isolate aus Gambia und Mali wurde klar, das kein genereller Unterschied in der Häufigkeit der Sequenzvariation in beiden Gruppen auftrat. Erstaunlich war hingegen der Unterschied der Rekombinationsfrequenz bei dem Vergleich des ET-37 Komplex mit der Subgruppe IV-1. Es wurde nur eine Variante im ET-37 Komplex im Gegensatz zu fast 50% Varianten in den IV-1 Stämmen gefunden. Die meisten der IV-1-Rekombinationen fanden um tbpB herum statt, während nur opaA im ET-37 Komplex betroffen war. Dies spricht für einen weiteren grundsätzlichen Unterschied zwischen dem tbpB-Gen in den beiden Stämmen. Ebenso konnte eine Gruppe von Varianten in den IV-1 Stämmen identifiziert werden, deren tbpB-Allel ebenfalls mit hoher Wahrscheinlichkeit aus fremden Organismen stammt. Diese Daten unterstützen das Konzept des globalen Genpools der Neisserien und zeigen, das über Rekombinationen auch genetisch sehr weit entfernte Gene einer Familie importiert werden können.

Inhaltsverzeichnis Die gesamte Dissertation können Sie als gezippten tar-File oder als zip-File laden. Durch Anklicken der Kapitelüberschriften können Sie das Kapitel in PDF-Format laden: Titel, Anmerkungen, Abkürzungen 1. Einleitung 1.1 Die Gattung Neisseria 1.2 Klinisches Krankheitsbild von N. gonorrhoeae und N. meningitidis 1.3 Serologische Klassifizierung 1.4 Populationsstrukturen der Neisserien 1.5 Populationsstrukturen von N. meningitidis und N. gonorrhoeae 1.6 Mikroevolution in N. meningitidis 1.7 Außenmembranproteine, die für die Eisenaufnahme notwendig sind 1.7.1 Die Transferrin-bindenden Proteine (TbpAB) 1.7.2 Die Lactoferrin bindenen Proteine (LbpAB) 1.8 Die Opa-Proteine 1.9 Genomische Organisation 1.10 Repetitive Elemente in Genomen 1.11 Repetitive Strukturelemente in N. meningitidis 1.11.1 NIMEs (neisserial intergenic mosaic elements) 1.11.2 Correia-Elemente 1.12 Mechanismen des horizontalen Gentransfers 1.13 Homologe Rekombination 1.13.1 Die homologe Rekombination in Neisserien 1.13.2 Rekombinationen in und zwischen Bakteriengenomen 1.14 Das Modell des globalen Gen-Pools 1.15 Ziele der Doktorarbeit 2. Materialien und Methoden 2.1 Chemikalien 2.2 Enzyme und DNA 2.3 Restriktionsenzyme 2.4 Molekulargewichtsstandards 2.5 Kits 2.6 Materialien 2.7 Geräte 2.8 Computer-Programme 2.9 Oligonukleotide 2.10 Plasmide 2.11 Bakterienstämme 2.12 Medien und Platten 2.13 Puffer und Lösungen 2.14 Lagerung und Anzucht von Bakterien 2.15 Präparation chromosomaler DNA aus N. meningitidis 2.16 Chromosomale DNA Präparation für die Pulsfeld-Gelelektrophorese 2.17 Minipräparation von Plasmid-DNA aus E. coli 2.18 Bestimmung der DNA-Konzentration 2.19 Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) 2.20 Reinigung von PCR Produkten 2.21 "Nebulisation" und "end-repair" der lrPCR-Fragmente 2.22 Klonierung von PCR Produkten 2.23 Restriktionsansätze 2.24 Agarosegelelektrophorese 2.25 Feldinversions-Gelelektrophorese (FIGE) 2.26 Pulsfeld-Gelelektrophorese (PFGE) 2.27 Anfärben und Photographie von DNA-Banden in Agarosegelen 2.28 Fixierung von DNA an Nylon Membranen (Southern Blot) 2.29 DIG-Markierung von doppelsträngiger DNA 2.30 Spezifische DNA-Hybridisierung und Detektion 2.31 Sequenzierung 2.32 Computeranalyse der erhaltenen Sequenzdaten 2.32.1 Bearbeitung der Rohsequenzen 2.32.2 Analyse der Konsensus-Sequenzen 3. Ergebnisse 3.1 Klonierung und Sequenzierung der Region um tbpAB und opaA 3.2 Analyse der kodierenden Bereiche 3.3 Analyse der nichtkodierenden Bereiche 3.3.1 Repetitive DNA-Elemente um das tbpAB-Operon (NIMEs) 3.3.2 Weitere repetitive DNA-Elemente 3.4 Vergleich des IV-1 Stammes Z2491 mit dem ET-37 Komplex Stamm Z4400 3.5 Sequenzvariationen in der untersuchten Region 3.5.1 Variationen in älteren Isolaten 3.5.2 Variation der Subgruppe V-1 in verschiedenen Ländern 3.5.3 Rekombinationshäufigkeiten in klonalen Gruppierungen 3.6 Analyse der gefundenen Allel-Varianten 3.7 Restriktionsanalyse der gefundenen tbpB-Varianten in der Subgruppe IV-1 3.8 Vergleichende Sequenzierung des Bereichs potF-toy6 von 2 Varianten 3.9 Suche nach potentiellen Donoren der neuen Allele in der Subgruppe IV-1 4. Diskussion 4.1 Genetische Organisation der Region um tpbAB-opaA in Z2491 4.2 Analyse der repetitiven Elemente um tbpAB 4.3 Vergleich der tbpAB-opaA Region zwischen den Subgruppen IV-1 und ET-37 Komplex 4.4 Vergleich der N. meningitidis Sequenzen mit dem N. gonorrhoeae FA1090-Genom 4.5 Sequenzvariationen in den gefundenen potF, tbpB, amiC und opaA-Allelen 4.6 Mechanismen des Austausches in der tbpAB-opaA Region 4.7 Repeats als funktionelle Einheit? 5. Zusammenfassung 6. Summary 7. Literaturverzeichnis Veröffentlichungen, Lebenslauf

Ergänzende Angaben:
Online-Adresse:	http://www.diss.fu-berlin.de/1999/59/index.html
Sprache:	Deutsch
Keywords:	Neisseria meningitidis, sequence variation, comparative sequencing, recombination, allele exchange , repetitive elements
DNB-Sachgruppe:	30 Chemie
Datum der Disputation:	19-Oct-1999
Entstanden am:	Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter:	Dr. habil. Mark Achtman
Zweiter Gutachter:	Prof. Dr. Volker A. Erdmann
Kontakt (Verfasser):	schenker@molgen.mpg.de
Kontakt (Betreuer):	achtman@molgen.mpg.de
Abgabedatum:	28-Oct-1999
Freigabedatum:	24-Aug-2000

 

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