Identifizierung der Biofilm Komponente Cellulose und Analyse der Curli-Fimbrien Expression bei Enterobakterien

Zogaj, Xhavit

doi:10.24355/dbbs.084-200511080100-392

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Identifizierung der Biofilm Komponente Cellulose und Analyse der Curli-Fimbrien Expression bei Enterobakterien

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Kurzfassung in deutsch Viele Bakterienarten sind in der Lage Biofilme zu bilden. Als Biofilm bezeichnet man die an einer Grenzfläche adhärierende und von extrazellulären Substanzen zusammengehaltene Lebensgemeinschaft von Bakterien. Im medizinischen Bereich stellen die bakterielle Biofilme Infektionsquellen dar, weil die Krankheitserreger im Biofilm besser vor Antibiotika, Desinfektionsmitteln oder der Immunabwehr geschützt sind. Auch Salmonella Typhimurium und andere Vertreter der Familie Enterobacteriaceae können Biofilme bilden. Bei S. Typhimurium ist der rdar-Morphotyp die best untersuchte Form einer Biofilmbildung. Seit 1989 ist bekannt, dass eine der Komponenten der extrazellulären Matrix des rdar- Morphotypes die Curli-Fimbrien sind. In dieser Arbeit wurde die Cellulose als eine weitere Komponente des biofilmbildenden rdar- Morphotypes identifiziert. Cellulose ist ein lineares Polysaccharid, welches aus ß-1-4- glykosidisch verknüpften Glukoseeinheiten besteht. Durch Herstellung von Deletionsmutationen in den für die Cellulose- und Curli-Fimbrien Biosynthese kodierenden Genen, konnte gezeigt werden, dass Curli-Fimbrien und Cellulose die einzigen Hauptkomponenten des biofilmbildenden rdar-Morphotypes sind. Darüberhinaus wurde in dieser Arbeit die Cellulose als Biofilmkomponente auch bei den Enterobakterien Salmonella enteritidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter spp. sowie Enterobacter sakazakii nachgewiesen.

Many bacteria are able to form biofilms. Biofilms are composed of bacterial communities that are attached to an interface. These bacteria usually encase themselves in an extracellular matrix. Bacterial biofilms represent sources of infection leading to medical complications, because the bacteria in biofilms are better protected against antibiotics, disinfectants and host immunedefense. Salmonella Typhimurium and other representatives of the family Enterobacteriaceae can form biofilms. In S. Typhimurium the rdar-morphotype is the best examined form of biofilm formation. Since 1989 it is well-known that one of the components of the extracellular matrix of the rdar-morphotype is composed of curli-fimbriae. In this work, cellulose was identified as the second component of the biofilm-forming rdarmorphotype. Cellulose is a linear polysaccharide, which consists of ß-1-4-glycosidic linked glucose units. By production of deletion mutations in the genes coding for cellulose and curli-fimbriae biosynthesis, we show that curli-fimbriae and cellulose are the only main components of the biofilm forming rdar-morphotype. In addition, cellulose was proven to be a component of the extracellular matrix of biofilm producing Enterobacteria like Salmonella enteritidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter spp. sowie Enterobacter sakazakii.