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Insights into the interaction of host-derived microRNAs and the gut microbiome
Jurgita Ozelyte
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Mikrobiologie, Mikrobielle Ökologie und Immunbiologie
Betreuer*in
David Berry
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.65871
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24023.75167.343870-5
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Der menschliche Darm beherbergt eine komplexe Gemeinschaft von Mikroben die ständig untereinander und mit ihrem Wirt interagieren. Epitheliale Darmzellen produzieren und sezernieren miRNAs, die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms regulieren können. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob und welche Mitglieder der menschlichen Darmmikrobiota synthetische miRNAs (hsa-miR-21 und hsa-miR-1226) aufnehmen können, welche in Fäkalien im Kontext einer komplexen Gemeinschaft nachgewiesen wurden (Ziel 1). Es wurde festgestellt, dass miR-1226 dazu neigt, aufgenommen zu werden und/oder mit mehreren Organismen aus der Gattung Bacteroides und der Gattung Ruminococcaceae (Ruminococcus oder Faecalibacterium) zu assoziieren. Weiters wurde festgestellt, dass verschiedene Gattungen der Familie Oscillospiraceae in einigen Individuen mit miR-21 assoziieren, in anderen jedoch nicht. Anschließend wurde untersucht, ob miRNAs, die einer mikrobiellen Spezies hinzugefügt wurden, deren Genexpression verändern können (Ziel 2). Es wurde beobachtet, dass das Wachstum von B. finegoldii und B. thetaiotaomicron, die in einem nährstofflimitierten Medium kultiviert wurden (aber nicht in einem reichhaltigen Medium), durch die dem Medium zugefügten miRNAs gefördert wurde. Schließlich wurden die Abundanzniveaus bestimmter fäkaler miRNAs aus Stuhlproben einer gesunden Kohorte und von Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) analysiert (Ziel 3). Die wichtigsten beobachteten Unterschiede waren eine geringere Abundanz von miR-21, miR-30d und miR-320e bei IBD-Patienten im Vergleich zur gesunden Kohorte. Die hier umgesetzte Methodik und die erzielten Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen fäkalen miRNAs und komplexen Darmmikrobiota-Gemeinschaften. Diese verdeutlichen den Einfluss von miRNAs auf die Zusammensetzung und Funktion der Mikrobiota in Gesundheit und Krankheit.
Abstract
(Englisch)
The human gut harbors a complex community of microbes that constantly interact with each other and with the host. Epithelial gut cells produce and secrete miRNAs which can regulate its inhabiting microbiome composition. In this work it was aimed to determine if and which of the members of the human gut microbiota can uptake synthetic miRNAs (hsa-miR-21 and hsa-miR-1226) detected in faeces in the context of a complex community (aim 1). It was determined that miR-1226 tends to be up-taken and/or associate with several organisms from the genus Bacteroides and Ruminococcaceae genera (Ruminococcus or Faecalibacterium). Different genera of the family Oscillospiraceae have been found to associate with miR-21 in some individuals, but not in others. Subsequently, it was assessed if miRNAs supplemented to the microbial species could alter its gene expression (aim 2). It was observed that B. finegoldii and B. thetaiotaomicron cultured in a nutrient limited medium (but not in a rich medium) had its growth boosted by the miRNAs supplemented to the medium. Lastly, the abundance levels of particular faecal miRNAs from faecal samples of a healthy cohort and of patients affected by inflammatory bowel diseases (IBD) have been analyzed (aim 3). The major differences observed were lower abundance of miR-21, miR-30d, miR-320e in IBD patients compared to healthy cohort. Implemented methodology and results here obtained provide valuable insights on the interactions between faecal miRNAs and complex gut microbiota communities further clarifying the impact of miRNAs in microbiota composition and function, in health and disease.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Microbiome miR-21 miR-1226 faecal miRNAs microbiota host-derived miRNA bacterial gene expression
Schlagwörter
(Deutsch)
Mikrobiom miR-21 miR-1226 fäkale miRNAs Mikrobiota vom Wirt abgeleitete miRNA bakterielle Genexpression
Autor*innen
Jurgita Ozelyte
Haupttitel (Englisch)
Insights into the interaction of host-derived microRNAs and the gut microbiome
Paralleltitel (Deutsch)
Einblicke in die Interaktion von vom Wirt abgeleiteten microRNAs und dem Darmmikrobiom
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
62 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
David Berry
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC16172061
Utheses ID
58342
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |
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