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Novel Pseudomonas aeruginosa small regulatory RNAs

Theresa Sorger-Domenigg

Art der Arbeit

Dissertation

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Udo Bläsi

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DOI

10.25365/thesis.12362

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29097.38325.837555-1

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Das Ziel dieser Dissertation war die Detektion und Charakterisierung von neuen kleinen regulatorischen RNAs (sRNAs) in dem human-pathogenen Bakterium Pseudomonas aeruginosa. sRNAs können durch verschiedene Mechanismen eine Vielzahl von physiologischen Prozessen steuern (Waters and Storz, 2009). Der Schwerpunkt meiner Arbeit lag auf sRNAs, die durch Basenpaarungen mit einer mRNA interagieren und dadurch die Translation und/oder die Stabilität der mRNA beeinflussen. Für diese Art von Regulation ist in vielen Fällen das RNA Chaperon Protein Hfq notwendig. P. aeruginosa ist ein opportunistisch pathogener Organismus, der schwere nosokomiale Infektionen in immunsupprimierten Patienten auslösen kann. Es wurde gezeigt, dass ein P. aeruginosa Stamm, der Hfq nicht besitzt weniger virulent ist (Sonnleitner et al., 2003) und ein verändertes Transkriptom aufweist (Sonnleitner et al., 2006). Aufgrund dieser Information stellte ich die Hypothese auf, dass sRNAs für die Regulation der Expression von Virulenzgenen benötigt werden. Bioinformatische Methoden sowie die direkte Klonierung von RNAs, die an Hfq binden wurden für die Suche nach sRNAs verwendet. Eine auf Bioinformatik basierende Suche sagte die sRNAs PaeII und PaeIII voraus. Ich konnte diese mit Northern-blot Analysen nachweisen und ihre Expression unter verschiedenen Stressbedingungen untersuchen. Weitere Versuche, bei denen das Transkriptom und das Proteom in An- und Abwesenheit der sRNA verglichen wurden, lieferten uns Informationen zu den Ziel-genen der sRNAs. Ich versuchte die Regulationsmechanismen zu erforschen, die der Regulation durch die sRNAs PaeII und PaeIII zugrunde liegen. Sonnleitner, E., S. Hagens, F. Rosenau, S. Wilhelm, A. Habel, K. E. Jager and U. Bläsi (2003). "Reduced virulence of a hfq mutant of Pseudomonas aeruginosa O1." Microb Pathog 35(5): 217-28. Sonnleitner, E., M. Schuster, T. Sorger-Domenigg, E. P. Greenberg and U. Bläsi (2006). "Hfq-dependent alterations of the transcriptome profile and effects on quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa." Mol Microbiol 59(5): 1542-58. Waters, L. S. and G. Storz (2009). "Regulatory RNAs in bacteria." Cell 136(4): 615-28.

Abstract

(Englisch)

The aim of this PhD-thesis was to detect and characterize novel small regulatory RNAs (sRNAs) in the human pathogen Pseudomonas aeruginosa. sRNAs in bacteria can act by various mechanisms to modulate a wide range of physiological processes (Waters and Storz, 2009). During my PhD I concentratet on sRNAs, which act through base pairing and thereby modulate translation and/or stability of messenger RNAs. This type of sRNAs often requires the RNA chaperone Hfq for function. P. aeruginosa is an opportunistic pathogen that causes severe infections especially in immuno-compromised and hospitalized patients and it was shown that an Hfq mutant is less virulent (Sonnleitner et al., 2003) and exhibits an altered transcriptome profile (Sonnleitner et al., 2006). Therefore, I hypothesized that sRNAs are required for the regulation of virulence gene expression in P. aeruginosa. Bioinformatic screens as well as a shotgun cloning approach in combination with an Hfq co-immunoprecipitation were used to isolate novel sRNA candidates. In a bioinformatic screen the sRNAs PaeII and PaeIII were predicted. By Northern blot analysis the existence of the sRNAs was verified and their expression under different stress conditions was assessed. The further characterization focused on the identification of sRNA targets. Therefore, proteome and transcriptome analyses were used to determine differences in gene expression in the presence and absence of the sRNA. Subsequenty, I tried to elucidate the mechanism through which the sRNA affects gene expression. The research focussed on sRNAs that are involved in the regulation of virulence genes. Sonnleitner, E., S. Hagens, F. Rosenau, S. Wilhelm, A. Habel, K. E. Jager and U. Bläsi (2003). "Reduced virulence of a hfq mutant of Pseudomonas aeruginosa O1." Microb Pathog 35(5): 217-28. Sonnleitner, E., M. Schuster, T. Sorger-Domenigg, E. P. Greenberg and U. Bläsi (2006). "Hfq-dependent alterations of the transcriptome profile and effects on quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa." Mol Microbiol 59(5): 1542-58. Waters, L. S. and G. Storz (2009). "Regulatory RNAs in bacteria." Cell 136(4): 615-28.

Autor*innen

Theresa Sorger-Domenigg

Haupttitel (Englisch)

Novel Pseudomonas aeruginosa small regulatory RNAs

Paralleltitel (Deutsch)

Neue Pseudomonas aeruginosa kleine regulatorische RNAs

Paralleltitel (Englisch)

Novel Pseudomonas aeruginosa small regulatory RNAs

Publikationsjahr

2010

Umfangsangabe

155 S.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Udo Bläsi

Klassifikationen

42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,

42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie

AC Nummer

AC08540081

Utheses ID

11143

Studienkennzahl

UA | 091 | 441 | |

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