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Detecting choline degrading bacteria with BONCAT-FACS in the human gut
Julius Simonis
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
David Berry
DOI
10.25365/thesis.71937
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24920.11341.402549-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Cholin ist ein semi-essentieller Nährstoff, Hauptbestandteil in Eukaryotischen Zellen, eine Vorstufe for Neurotransmitter und Methyl Donor im Methylierungs Weg. Es kann zu Trimethylamin (TMA) degradiert werden, welches unter Verdacht steht eine Rolle in Kardiovaskulären Erkrankungen zu spielen und dessen oxidierte Form, Trimethylaminoxid (TMAO), kann mikrobielle anaerobische Atmung im Darm fördern. Die Umwandlung von choline zu TMA kann exklusive nur von Bakterien ausgeübt werden. Genomische Daten weisen auf ein Spektrum von möglichen Kandidaten, die diesen Schritt ausführen, hin. In dieser Arbeit wurde auf ein generellen Aktivitätsmarker basierende Methode, Bioorthogonal noncanonical amino acid tagging (BONCAT), verwendet um die Hauptakteure, die eine Rolle in der Degradation von Cholin im menschlichen Darm spielen, zu identifizieren. Ein Workflow wurde entwickelt, der BONCAT, fluorescence-activated cell sorting (FACS) und 16S rRNA Gen Profiling kombiniert, um mikrobiologische Substrat Nutzung in Fäkal Proben zu untersuchen. Lachnoclostridium sp. wurde als Hauptakteur identifiziert, was vorhergegangene Befunde bestätigt, welche dessen Häufigkeit mit gesteigerten(TMA) und verminderten kurzen Fettsäuren Niveaus korreliert.
Abstract
(Englisch)
Choline is a semi-essential nutrient, a major component in eukaryotic cell membranes, a precursor for neurotransmitters, and a methyl donor in the methylation pathway. It can be degraded to trimethylamine (TMA), which came under the suspicion to play a role in cardiovascular diseases and its oxidized form, trimethylamine N-oxide (TMAO), can promote microbial anaerobic respiration in the colon. The conversion from choline to TMA can be exclusively performed by bacteria. Genomic data suggest a range of possible candidates performing this step, but experimental validation is needed. In this thesis a general activity marker based method, Bioorthogonal noncanonical amino acid tagging (BONCAT), was used to identify key players that take part in choline degradation in the human gut microbiota. A workflow was developed combing BONCAT, fluorescence-activated cell sorting (FACS), and 16S rRNA gene profiling for investigating microbial substrate utilization from fecal samples. Lachnoclostridium sp. was identified as major player, which confirms previous findings where its abundance was correlated with increased TMA and decreased short-chain fatty acid (SCFA) levels.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Cholin BONCAT Mikrobiota Darm FACS Fäkal-Proben
Schlagwörter
(Englisch)
Choline BONCAT microbiota gut FACS fecal samples
Autor*innen
Julius Simonis
Haupttitel (Englisch)
Detecting choline degrading bacteria with BONCAT-FACS in the human gut
Paralleltitel (Deutsch)
Nachweis von cholinabbauenden Bakterien mit BONCAT-FACS im menschlichen Darm
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
xi, 22 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
David Berry
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC16595582
Utheses ID
63740
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |