Die Rolle der Biofilm-Architektur für die Dynamik des Gen-Transfers

• Antragstellerin: Professorin Dr. Berenike Maier
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Biophysik
• Förderung: Förderung seit 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 265235937

Horizontaler Gentransfer spielt für die bakterielle Genomdynamik eine wichtige Rolle. Es ist derzeit unklar, ob bakterielle Ko-Existenz in Biofilmen den Gentransfer einschränkt oder verstärkt. Hier verfolgen wir das Ziel, Genom-weite Effekte der Transformation zwischen unterschiedlichen klinischen Isolaten von Neisseria gonorrhoeae und zwischen verschiedenen Spezies des Genus Neisseria zu untersuchen. Im ersten Schritt werden wir Evolutionsexperimente entwickeln, wobei die Rezipienten wiederholt mit genomischer DNA verschiedener klinischer Isolate sowie mit DNA von Neisseria lactamica transformiert werden. Mittels Sequenzierung des gesamten Genoms werden wir orthologen Austausch, Insertionen, Deletionen und de novo Mutationen detektieren. Diese Methode wird es erlauben, den Effekt von Gentransfer auf die Genom-Dynamik planktonischer Gonokokken zu untersuchen. Im zweiten Schritt, werden wir Effekte der Biofilm-Bildung auf den Gentransfer untersuchen. Hierzu sollen die Beweglichkeit von extrazellulärer DNA in Kolonien, die Rate von orthologem Austausch und der Aufnahme neuer Gene in Kolonien, sowie ökologische Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Isolaten bestimmt werden. Im letzten Schritt sollen alle Aspekte zusammengefaßt werden um die Genomdynamik ko-kultivierter Neisserien zu studieren. Auf lange Sicht werden die Laborevolution und die Ko-Kultivierung genutzt werden, um die Evolution von Multiresistenzen mittels horizontalem Gentransfer zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen