Strukturelle und funktionelle Charakterisierung einer neuen genomischen Insel in einer endemisch verbreiteten monophasischen Variante von Salmonella Typhimurium

In den letzten Jahren hat sich eine monophasische Salmonella Typhimurium-Variante zu einem der bedeutendsten Erreger lebensmittel-assoziierter Infektionen in Deutschland und vielen anderen europäischen Staaten entwickelt. Stämme des Lysotyps DT193 mit der Vierfachresistenz ASSuT sind dabei in Deutschland klar vorherrschend. Genom-basierte Untersuchungen an Vertretern dieses dominanten Typs zeigten benachbart dem thrW tRNA-Locus ein neuartiges 18.4 kb Fragment, das die wesentlichen Kriterien einer genomischen Insel erfüllt. Die Leserahmensuche ergab 27 ORFs, zu denen sich häufig Homologe in E. coli und Shigella-Genomen fanden. Für 26 Leserahmen konnten Transkripte nachgewiesen werden. Der Abgleich mit Protein-Datenbanken ergab v. a. Übereinstimmungen mit Phagen-assoziierten Proteinen, denen bislang keine Funktionen zugeordnet wurden. Zudem wurden in silico drei ORF-Produkte als Typ III-abhängig sekretierte Effektoren identifiziert. Für das ORF 10-Produkt konnte die Sekretion experimentell bestätigt werden, das beteiligte Sekretionssystem konnte allerdings nicht identifiziert werden. Möglicherweise sind mehrere T3SS von S. Typhimurium dazu in der Lage oder es liegt ein anderer Sekretionsmechanismus zugrunde. Zell- sowie Mausinfektionsversuche ergaben keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wildtyp und der insel-deletierten Mutante in Bezug auf das Invasions- bzw. intrazelluläre Replikationsvermögen. Dagegen konnte nachgewiesen werden, dass die Insel in der Lage ist, außerhalb des Chromosoms ein zirkuläres Intermediat zu bilden. Dieses Element konnte durch Konjugation auf einen geeigneten Rezipienten übertragen werden. Zusammenfassend ergeben sich aus der vorliegenden Arbeit umfassende Informationen zur Struktur, Verbreitung und Übertragbarkeit der neuen Insel. Ihre Rolle im Lebenszyklus der monophasischen Salmonella Typhimurium-Variante konnte dagegen bislang nicht geklärt werden und lässt somit Raum für zukünftige Untersuchungen.