Dokument: Regulation der Morphogenese und der Genexpression von Candida albicans unter hypoxischen Bedingungen

Titel:	Regulation der Morphogenese und der Genexpression von Candida albicans unter hypoxischen Bedingungen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3429
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060627-001429-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Setiadi, Eleonora [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,31 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Ernst, Joachim F. [Gutachter] Prof. Dr. Freudl, R. [Gutachter]
Stichwörter:	Candida albicans, hypoxia, Sauerstoffmangel, Proteinkinase A, EFG1, Microarray, Transkriptom, Morphogenese, Fettsäuren
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Candida albicans ist ein humanpathogener Pilz, der sowohl oberflächliche als auch systemische Mykosen verursachen kann. Während der Infektion stößt der Pathogen somit auf sauerstoffreiche (normoxische), aber vor allem auch auf sauerstoffarme (hypoxische) Bedingungen, wie sie in Organen oder während der Phagocytose durch Wirtszellen vorkommen. Um bei unterschiedlichen Sauerstoff-Konzentrationen die Überlebensfähigkeit und die Virulenz aufrecht zu erhalten, muss der Pilz seinen Metabolismus und seine Morphologie den Bedingungen anpassen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit Hilfe von genomweiten Transkriptomanalysen sowie Untersuchungen zur Zellmorphologie, die hypoxische Antwort von C. albicans untersucht. Hierbei stand die Beteiligung des Transkriptionsfaktors Efg1p im Vordergrund. Efg1p ist ein zentraler Regulator der Morphogenese und des Metabolismus von C. albicans. Unter normoxischen Bedingungen vermittelt er über einen Proteinkinase A (PKA)-abhängigen Signalweg die Aktivierung des filamentösen Wachstums und der Glykolyse sowie die Repression des oxidativen Stoffwechsels. Durch Transkriptomanalysen konnte gezeigt werden, dass C. albicans bei Sauerstoffmangel die Expression von Genen des fermentativen Metabolismus, der Stressantwort, der Fettsäurebiosynthese sowie hyphenspezifischer Gene induziert, während Gene des oxidativen Metabolismus reprimiert werden. Eine Induktion glykolytischer Gene wird bei der Modellhefe Saccharomyces cerevisiae dagegen nicht beobachtet. Weiterhin wurde durch Transkriptomanalysen einer efg1-Mutante deutlich, dass Efg1p eine entscheidende Rolle für die hypoxische Regulation mehrerer Gene besitzt. Unerwarteterweise ist Efg1p aber nicht an der hypoxischen Aktivierung und Repression der Glykolyse bzw. des oxidativen Stoffwechsels beteiligt. Der durch Hypoxie ausgelöste positive Einfluss von Efg1p auf die Fettsäurebiosynthese konnte durch Analysen der Fettsäurezusammensetzung bestätigt werden. Erhöhte Sensitivitäten einer efg1-Mutante gegenüber Inhibitoren werden möglicherweise durch eine veränderte Zusammensetzung der Membranlipide verursacht. Die Bedeutung von Efg1p für das hypoxische Verhalten von C. albicans wurde durch Untersuchungen der Zellmorphologie bestätigt. Bei Temperaturen unterhalb von 37 °C und Sauerstoff-Limitierung wuchsen efg1-Mutanten im Vergleich zum Wildtyp in hyperfilamentöser Form. Zwei Proteinkinasen (Sch9p, Rim15p) wurden identifiziert, deren Ausfall ebenfalls ein verstärkt filamentöses Wachstum auslöste, während sich PKA-Mutanten wie der Wildtyp verhielten. Somit sind Efg1p, Sch9p und Rim15p drei Komponenten, die die Hyphenbildung unter hypoxischen Bedingungen blockieren. Bei höheren Temperaturen hingegen ist Efg1p, nicht aber Sch9p und Rim15p, auch unter hypoxischen Bedingungen an der Aktivierung der Hyphenbildung beteiligt. Möglicherweise ist die vorübergehende Repression der Hyphenbildung bei Sauerstoffmangel eine Voraussetzung für die Proliferation in menschlichem Gewebe und Zellen und somit eine wichtige Voraussetzung für die Virulenz von C. albicans.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	27.06.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	18.05.2006
Datum der Promotion:	18.05.2006