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Evaluation of molecular, physiological, and biochemical properties of pathogenic and non-pathogenic Acanthamoeba isolates
Maya Alida Ilse Schwarz
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Julia Walochnik
DOI
10.25365/thesis.75996
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13427.87830.417326-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Hintergrund: Akanthamöben sind ubiquitäre Organismen mit hoher medizinischer Relevanz, da sie Akanthamöben-Keratitis (AK) und granulomatöse Amöbenenzephalitis (GAE) beim Menschen verursachen können. Es ist nicht vollständig geklärt, welche Faktoren zur Pathogenität eines Stammes beitragen. Es wurde jedoch berichtet, dass bestimmte Genotypen, das Wachstum bei höheren Temperaturen, die Expression eines Mannose-bindenden Proteins (MBP) oder die Sekretion verschiedener Proteasen, insbesondere einer Mannose-induzierten Protease (MIP), mit Pathogenität assoziiert sind. Das Ziel vorliegender Arbeit war, diese Eigenschaften bei klinischen Stämmen und Umweltstämmen vergleichend zu untersuchen. Methoden: Es wurden mehrere molekulare Techniken angewandt. Das 18S-rRNA-Gen der pathogenen als auch das der apathogenen Umweltisolate wurde sequenziert, um einen phylogenetischen Baum zu erstellen. In einem Temperaturtoleranztest wurde das Wachstum aller Stämme bei verschiedenen Temperaturen untersucht. Zum Vergleich der Protein- und Protease-Muster, insbesondere des MBP, wurden die Amöben mit Mannose inkubiert und mittels SDS-PAGE und Zymographie untersucht. Außerdem wurde die Expression von MBP durch quantitative RT-PCR genauer betrachtet. Ergebnisse: Die Sequenzierung ergab, dass alle Stämme den Genotyp T4 repräsentieren. Dies wurde durch die phylogenetische Analyse bestätigt. Das Umweltisolat E2 wuchs bei 37°C, was auf eine mögliche Pathogenität hinweist. Die pathogenen Stämme zeigten andere Protein- und Protease-Muster als die nicht-pathogenen Stämme, interessanterweise konnte aber kein Unterschied in der Expression von MBP und MIP gefunden werden. In der RT-PCR zeigten sich keine Expressionsunterschiede von MBP zwischen klinischen Isolaten und Umweltisolaten. Fazit: Unsere Ergebnisse unterstützen eindeutig die Temperaturtoleranz und ein spezifisches Protein- und Protease-Muster als Pathogenitätsmarker bei Akanthamöben. Die Pathogenität stand jedoch nicht mit einer erhöhten Expression von MBP oder MIP in Zusammenhang.
Abstract
(Englisch)
Background: Acanthamoeba spp. are ubiquitous organisms with a high medical relevance, as they can cause Acanthamoeba keratitis (AK) and granulomatous amoebic encephalitis (GAE) in humans. It is not fully understood which factors contribute to the pathogenicity of a strain, however, certain genotypes, growth at higher temperatures, the expression of a mannose-binding protein (MBP) and the secretion of several proteases, in particular a mannose-induced protease (MIP), have been reported to be associated with pathogenic strains. It was the aim of this study to compare these properties between clinical and environmental strains in detail. Methods: Several molecular approaches were applied. The 18S rRNA gene of the pathogenic and environmental strains was sequenced to create a phylogenetic tree. In a temperature tolerance test, the growth at different temperatures of all strains was evaluated. To compare protein and protease patterns, especially of the MBP, amoebae were incubated with mannose and examined with SDS-PAGE and zymography. Furthermore, the expression of MBP and MIP was investigated by quantitative RT-PCR. Results: The sequencing and phylogenetic analysis revealed that all strains represent genotype T4. This was confirmed by the phylogenetic analysis. The environmental strain E2 showed growth at 37°C, indicating potential pathogenicity. The pathogenic strains differed from the non-pathogenic strains in their protein and protease patterns, but interestingly, no differences in the expression of MBP and MIP were detected. RT-PCR revealed no differences in the expression of MBP between clinical and environmental strains. Conclusion: Our results clearly support temperature tolerance and a specific protein and protease patterns as pathogenicity markers in Acanthamoeba spp. However, pathogenicity was not associated with higher expression of MBP and MIP.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Akanthamöben Parasitologie Mannose-bindendes Protein Mannose-induzierende Protease
Schlagwörter
(Englisch)
Acanthamoeba parasitology mannose-binding protein mannose-induced protease
Autor*innen
Maya Alida Ilse Schwarz
Haupttitel (Englisch)
Evaluation of molecular, physiological, and biochemical properties of pathogenic and non-pathogenic Acanthamoeba isolates
Paralleltitel (Deutsch)
Evaluierung molekularer, physiologischer und biochemischer Eigenschaften von pathogenen und apathogenen Akanthamöben Isolaten
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
110 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Julia Walochnik
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.36 Parasitologie
AC Nummer
AC17206798
Utheses ID
69933
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |