Gonokokken-Sekretom während des Übergangs von Einzelzellen zu Mikrokolonien

• Antragsteller: Dr. Stephan Wimmi
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545504326

Neisseria gonorrhoeae ist ein ausschließlich menschlicher Krankheitserreger und bis heute eine der häufigsten sexuell übertragbaren Krankheiten. Im einzelligen Zustand bewegt er sich über Typ-4-Pili (T4P). Bei erhöhter Zelldichte führen T4P-Interaktionen zwischen verschiedenen Zellen zur Zellaggregation und zur Bildung von kugelförmigen Mikrokolonien. Durch Koloniefusion und Wachstum entwickeln sich diese zu einem ausgewachsenen Biofilm. Um Proteine zu exportieren, die Interaktion mit dem Wirt und die Adhäsion zu erleichtern oder ihre Umgebung zu gestalten, verwenden N. gonorrhoeae eine Reihe spezieller Sekretionssysteme (Typ 1-, Typ 4-, Typ 5-Sekretionssystem). Mit diesem Projekt möchte ich das Sekretom und die Sekretionssysteme von N. gonorrhoeae systematisch untersuchen und die räumliche und zeitliche Regulierung während des Übergangs von Einzelzellen zu Biofilmen entschlüsseln. Ich werde eine Bibliothek mit Deletionen des Sekretionssystems erstellen und die Auswirkungen dieser Deletionen auf Wachstum, Mikrokoloniebildung und Sekretom systematisch untersuchen. Um zu untersuchen, ob der Prozess der Sekretion innerhalb der Population synchron oder heterogen verläuft, werde ich Fluoreszenzreporter herstellen, mit denen ich die Genexpression der jeweiligen Sekretionssysteme verfolgen kann. Auf diese Weise kann ich das Expressionsmuster des gewählten Systems im planktonischen und mikrokolonischen Zellzustand untersuchen und eine Auflösung erreichen, mit der ich die unterschiedliche Genexpression einzelner Zellen in Bezug auf ihre räumliche und zeitliche Position innerhalb der Mikrokolonie bestimmen kann. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Projekt es mir ermöglichen wird, aufzuzeigen, wie verschiedene Sekretionssysteme von N. gonorrhoeae zum Übergang von Einzelzellen zu Mikrokolonien beitragen und genutzt werden.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle