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Molecular analysis of intestinal microbiota composition and function in individuals with differen diets, age and disease status
PCR-DGGE fingerprinting, qPCR and stable isotope probing applied to microbiota samples
Jutta Cordula Zwielehner
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Alexander Haslberger
DOI
10.25365/thesis.10479
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30371.43860.835663-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Fragestellung der vorliegenden Doktoratsarbeit war, ob epidemiologisch definierte Bevoelkerungsgruppen wie VegetarierInnen, MischkoestlerInnen, alte und junge Menschen sich hinsichtlich ihrer Mikrobiota-Zusammensetzung unterscheiden. Weiters war es ein Ziel die Einfluesse von Chemotherapie und Antibiotika auf die GI-Mikrobiota im Vergleich zu gesunden Kontrollen zu charakterisieren. Stuhlproben von jungen Omnivoren, Vegetarierinnen, AltersheimbewohnerInnen und Individuen, die immunsuppressive Chemotherapie erhalten, wurden untersucht. Ernaehrungsgewohnheiten und Lebensstilfaktoren wurden in Interviews anhand eines Fragebogens erfasst.
Moegliche Unterschiede sollten anhand der Abundanz und Fuelle an Spezies (richness) der dominierenden Bakterien und Bifidobakterien, Clostridium leptum cluster, clostridium coccoides cluster und Bacteroides beschrieben werden.
Ausschliesslich molekulare Methoden, naemlich PCR-DGGE fingerprinting, quantitative PCR und stable isotope probing wurden angewandt. Um sinnvolle Interpretation der hoch diversen DGGE fingerprinting Daten zu erlauben, wurde Clustering basierend auf Pearson Korrelation und Hauptkomponentenanalyse basierend auf Kovarianz angewandt. Als ein Schritt in Richtung funktioneller Charakterisierung wurde das Butyryl-CoA CoA Transferase Gen zusaetzlich zur Quantifizierung des 16S rRNA Gens, anhand dessen phylogenetische Identifizierung vorgenommen wurde, durchgefuehrt. RNA-stable isotope probing wurde als vielversprechende Methode identifiziert, um phylogenetische Information mit funktionellen Charakteristika von mikrobiellen Gemeinschaften des Darms zu verbinden.
Abstract
(Englisch)
The aim of this Ph.D. thesis was to test if epidemiologically defined population groups such as vegetarians, omnivores, the young and the elderly differ in their microbiota composition. Furthermore, the influences of chemotherapy and antibiotic treatment on the GI microbiota should be monitored during the course of treatment.
Faecal samples of young healthy omnivores and vegetarians, institutionalized elderly and individuals undergoing immune-suppressive chemotherapy were analysed. Diet and lifestyle were assessed using an interviewer-conducted questionnaire.
The objective was to compare abundance and species richness of Bacteria as well as subgroups such as bifidobacteria, Bacteroides, Clostridium leptum cluster, Clostridium coccoides cluster in faecal samples of omnivores, vegetarians, elderly and individuals undergoing chemotherapy.
Molecular methods such as PCR-DGGE fingerprinting and qPCR as well as stable isotope probing were applied.
To allow meaningful interpretation of the highly diverse DGGE fingerprinting datasets, clustering based on Pearson correlation and principal components analysis based on covariance were applied. As a step towards a functional characterization, the butyryl-CoA CoA transferase gene was targeted in addition to the 16S rRNA gene used for phylogenetic identification. RNA-stable isotope probing was explored as a means of linking phylogenetic information with functional characteristics of gut microbial communities.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
gastro-intestinal microbiota PCR-DGGE fingerprinting qPCR vegetarism elderly chemotherapy
Schlagwörter
(Deutsch)
gastro-intestinale Bakterien PCR-DGGE fingerprinting qPCR Vegetarismus Alter Chemotherapie
Autor*innen
Jutta Cordula Zwielehner
Haupttitel (Englisch)
Molecular analysis of intestinal microbiota composition and function in individuals with differen diets, age and disease status
Hauptuntertitel (Englisch)
PCR-DGGE fingerprinting, qPCR and stable isotope probing applied to microbiota samples
Paralleltitel (Deutsch)
Molekularbiologische Analyse der Mikrobiota Zusammensetzung und Funktion in Individuen unterschiedlicher Ernährung, Alter und Krankheitsstatus
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
235 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Walter Hammes
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
AC Nummer
AC08261237
Utheses ID
9465
Studienkennzahl
UA | 091 | 474 | |