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Localisation and function of the centromeric protein ParB in multicellular longitudinally dividing neisseriaceae
Valentin Noetzel
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Silvia Bulgheresi
DOI
10.25365/thesis.80098
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25144.31961.835382-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Organisation und Aufteilung des Chromosoms sind in Prokaryoten weniger erforscht als in Eukaryoten, da sich die Mehrzahl der Studien auf einige wenige, stäbchenförmige, transversal teilende Modellorganismen wie Escherichia coli oder Bacillus subtilis konzentriert. Wir zeigten, dass das Protein ParB und parS-Sequenzen in den longitudinal teilenden, multizellulären Arten Simonsiella muelleri, Alysiella filiformis, Conchiformibius steedae und Conchiformibius kuhniae vorhanden und funktional sind. Alle vier untersuchten Spezies zeigen während des gesamten Zellzyklus eine stabile Orientierung ihrer Chromosomen, eine sogenannte stabile Chromosomenkonfiguration. Fluoreszenzmikroskopie mit rekombinanten, polyklonalen Antikörpern zeigte, dass die ParB-Lokalisierung die in früheren DNA-FISH-Experimenten beobachtete Position des ori in allen beschriebenen Arten widerspiegelt. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass ParB in S. muelleri in vitro an eine etwa 485 kb downstream von ter gelegene parS-Sequenz bindet und dadurch eine aktive Segregation von ter während der longitudinalen Zellteilung ermöglichen könnte. Die Inhibierung von Transkription und Translation durch Antibiotika veränderte die Morphologie des Nukleoids in C. kuhniae und führte zum Verschwinden des sichelförmigen Phänotyps aus der Population. Unsere Ergebnisse ergänzen frühere Studien an Neisseriaceae-Arten und deuten auf einen Beitrag von ParB zur Aufrechterhaltung einer stabilen Chromosomenkonfiguration, -organisation und Morphologie hin.
Abstract
(Englisch)
The segregation and organisation of genetic material are vital processes in all domains of life, which have been significantly understudied in prokaryotes, as most research has focused on a few rod-shaped, transversally dividing model species. Here, we show that the main components of the ParABS system are present and functional in longitudinally dividing, multicellular Simonsiella muelleri, Alysiella filiformis, Conchiformibius steedae, and the dimorphic Conchiformibius kuhniae. All four tested species maintain the stable orientation of their chromosomes throughout the cell cycle (so-called stable chromosome configuration). Immunostaining with fluorescently labelled recombinant ParB revealed that ParB localisation recapitulates the ori position observed in previous DNA-FISH experiments in all tested species. Additionally, we show that ParB binds to a parS sequence located 485 kb downstream of ter in S. muelleri, suggesting the possibility of ter-driven chromosome segregation during longitudinal division. Blocking transcription and translation with antibiotics altered nucleoid occupancy in C. kuhniae and abolished the crescent-shaped phenotype in the population. Our results, integrated with previous research on Neisseriaceae species and suggest a contribution of ParB to chromosome segregation, the maintenance of stable chromosome configuration and organisation as well as chromosome morphology.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Bakterielle Zellteilung ParB Neisseriaceae
Schlagwörter
(Englisch)
longitudinally dividing Neisseriaceae ParB
Autor*innen
Valentin Noetzel
Haupttitel (Englisch)
Localisation and function of the centromeric protein ParB in multicellular longitudinally dividing neisseriaceae
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
73 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Silvia Bulgheresi
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC17753317
Utheses ID
78923
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |