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Establishing a workflow for exploring the diversity and environmental distribution of Chlamydiae
Tamara Halter
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Mikrobiologie, Mikrobielle Ökologie und Immunbiologie
Betreuer*in
Matthias Horn
DOI
10.25365/thesis.44760
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10108.20230.870158-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Fortschritte auf dem Gebiet der Hochdurchsatzsequenzierung, ermöglichten es Forschern, über die letzten Jahre Mikroorganismen in der Umwelt intensiv zu untersuchen. Dadurch wurde das Verständnis von der Zusammensetzung und Dynamik von mikrobiellen Lebensgemeinschaften substanziell verändert. Trotzdem gibt es nach wie vor Gruppen von Mikroorganismen, die sich nicht in Laborkulturen überführen lassen oder in extrem geringer Abundanz in der Umwelt vorkommen und daher weitgehend unerforscht sind. Chlamydien sind eine dieser Gruppen. Abgesehen von den humanpathogenen Arten, die schon sehr früh intensiv studiert wurden, ist ein Großteil der Chlamydien bis heute nur spärlich charakterisiert oder gar unbekannt. Doch sind gerade diese Arten von besonderer Bedeutung, nicht nur aufgrund ihrer potentiell hohen Diversität, weiten Verbreitung und Fähigkeit diverse Tiere und Protisten zu infizieren, sondern vor allem da einige Arten unter Verdacht stehen, zu Humanpathogenen zu evolvieren. Im Rahmen der aktuellen Studie wurde aus diesem Grund ein Workflow entwickelt, welcher es unter Verwendung von 16S rDNA Amplikon Sequenzierung ermöglicht, die Verbreitung, Diversität und Populationsstruktur dieser Arten zu erforschen. Durch die Anwendung des Workflows auf verschiedene Umweltproben konnte nachgewiesen werden, dass Chlamydien eine enorme Diversität umfassen und ihre Gemeinschaften eine zeitliche Dynamik aufweisen. Um einen tieferen Einblick in die Evolution und die Anpassungsmechanismen von Chlamydien zu erhalten, wurde ein zusätzlicher Workflow etabliert. Dieser ermöglicht, durch die Kombination von Kultivierung, HMW DNA Isolierung und Genomsequenzierung, Diversität in den Genomen von Chlamydien aufzudecken. In der Studie wurde der Workflow auf Rhabdochlamydia porcellionis, eine Art die Porcellio scaber (Crustacean) infiziert, angewandt. Dieser kann jedoch auch an andere Chlamydien-Wirtssysteme angepasst werden. Wie in der Studie gezeigt wurde, können die vorgestellten Workflows zukünftig substanziell zum besseren Verständnis der Verbreitung und Evolution von Chlamydien beitragen und somit zur gesamtheitlichen Erfassung und Analyse von mikrobiellen Lebensgemeinschafen.
Abstract
(Englisch)
The rise of next generation sequencing techniques has enabled researches to extensively analyze microbes in different environments, thereby tremendously influencing our knowledge about the composition and dynamics of microbial communities. However, there are still some groups that are largely undiscovered due to either their low abundance or a lack of assays for their detection or suitable cultivation methods. Chlamydiae are one of those groups. Although some members are well studied due to their influence on human health, most chlamydiae are largely uncharacterized or even unknown. However, they are of particular interest not only due to their undiscovered diversity, wide distribution and ability to thrive in diverse animal and protist hosts but also as they are under suspicion of being emerging human pathogens. Thus, the current study focuses on extending the knowledge about these members. For that purpose, a 16S rDNA amplicon sequencing based workflow was established to reveal the distribution, diversity and population structure of Chlamydiae. Applying the workflow on a set of different environmental samples it could be verified that there is a huge diversity of undiscovered Chlamydiae and that chlamydial communities show a dynamic over time. Moreover, in order to gain a deeper insight into the evolution and adaptation mechanisms of Chlamydiae, another workflow was established. Here, a combination of HMW DNA isolation, cultivation, and whole genome sequencing was used to investigate genomic diversity in chlamydial populations. In the current study, the workflow was successfully applied to Rhabdochlamydia porcellionis that infects Porcellio scaber (Crustacean). However, the workflow can easily be adapted to other invertebrate host systems. Taken together the presented workflows will substantially increase our knowledge about Chlamydiae and contribute to complete microbial community analysis.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Chlamydiae amplicon sequencing cultivation
Schlagwörter
(Deutsch)
Chlamydien Amplikonsequenzierung Kultivierung
Autor*innen
Tamara Halter
Haupttitel (Englisch)
Establishing a workflow for exploring the diversity and environmental distribution of Chlamydiae
Paralleltitel (Deutsch)
Etablierung eines Workflows zur Untersuchung der Diversität und Verteilung von Chlamydien in der Umwelt
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
60 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Matthias Horn
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC13408959
Utheses ID
39620
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |