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Exploration of the bacterium Streptomyces sp. S 4.7 for potentially novel antibacterial natural products
Claudia Julia Różański
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Pharmazie
Betreuer*in
Sergey Zotchev
Mitbetreuer*in
Olha Schneider
DOI
10.25365/thesis.81543
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17496.73475.870593-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Arbeit untersuchte die Produktion sekundärer Metabolite in Streptomyces sp. S 4.7 mit dem Ziel, dessen Potenzial für die Entdeckung neuartiger antibakterieller Naturstoffe zu erforschen. Hierzu wurde eine Kombination aus klassischen Bioassay Screening und gezielten genetischen Manipulation des BGC 19, das für eine NRPS kodiert, angewendet. Zur Untersuchung der Rolle von BGC 19 in der Metabolitenproduktion wurden Genaktivierungsexperimente durchgeführt, die auf das Gen S4.7_corr_29380 abzielten. Entgegen den Erwartungen zeigten die Knockout-Mutanten keine verringerte antibakterielle Aktivität, sondern in einigen Fällen sogar eine erhöhte Bioaktivität im Vergleich zum Wildtyp in Bioassays gegen E. coli. Die analytische HPLC-Analyse zeigte Veränderungen in den Metabolitenprofilen der Knockout-Stämme, einschließlich des Auftretens einer zuvor nicht detektierten Verbindung, welche im Wildtyp nicht vorhanden war. Dies deutet darauf hin, dass die Inaktivierung von BGC19 das metabolische Profil des Stammes verändert. Weitere Experimente zeigten, dass die Produktion von Sekundärmetaboliten stark von den Kultivierungsbedingungen abhängt. Insbesondere führten Medien wie R5 und CSM+AW zu einer erhöhten antibakteriellen Aktivität, was mit dem OSMAC-Ansatz übereinstimmt. Darüber hinaus wurde in Bioassays ersichtlich, dass die Fraktionen nach einer Trennung mittels Flash-Chromatographie weniger bioaktiv waren. Das deutet darauf, dass die beobachtete antibakterielle Wirkung wahrscheinlich durch eine Kombination mehrerer Verbindungen oder synergistische Effekte und nicht durch einen einzelnen Metaboliten verursacht wird. Die Überexpression von SARP-Regulatoren führte nicht zu einer konsistenten Erhöhung der Bioaktivität, und unabhängig erzeugte Mutanten zeigten variable Ergebnisse, was auf experimentelle Variabilität oder komplexe regulatorische Effekte hinweisen könnte. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass der Sekundärstoffwechsel von Streptomyces sp. S 4.7 hochkomplex ist und durch Wechselwirkungen zwischen Biosynthese-Genclustern sowie Umweltbedingungen beeinflusst wird. Diese Arbeit unterstreicht die Bedeutung der Kombination genetischer, analytischer und kultivierungsbasierter Ansätze, um das Potenzial von Actinomyceten für die Entdeckung neuartiger antibakterieller Naturstoffe besser zu verstehen und zu nutzen.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Antibiotikaresistenz Naturstoffe antibakterielle Aktivität Actinomyceten Sekundärmetabolite Bioassay-geleitete Isolierung Genom-Mining mikrobielle Extrakte neue Antibiotika
Schlagwörter
(Englisch)
Streptomyces antibiotic resistance natural products antibacterial activity Actinomycetes secondary metabolites bioassay-guided genome mining microbial extracts novel antibiotics
Autor*innen
Claudia Julia Różański
Haupttitel (Englisch)
Exploration of the bacterium Streptomyces sp. S 4.7 for potentially novel antibacterial natural products
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
71 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sergey Zotchev
Klassifikation
44 Medizin > 44.40 Pharmazie. Pharmazeutika
AC Nummer
AC17929426
Utheses ID
81507
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |