Medizinische Systembiologie – Aufklärung metabolischer Stoffflüsse in pathogenen Mikroorganismen

Übersicht YersiniaHintergrund

Das pathogene Bakterium Yersinia pseudotuberculosis ist der Erreger von schwerwiegenden Infektionen. Dazu gehören die drei klinischen Formen der Yersiniose: Enteritis, terminale Ileitis und mesenteriale Lymphadenitis. In vielen Laboratorien dient er daher zur Erforschung komplexer, mit der Virulenz assoziierter Regulationsmechanismen. In einem systembiologischen Ansatz soll der Metabolismus von Y. pseudotuberculosis auf der Ebene intrazellulärer Stoffflüsse mittels 13C-Flussanalyse quantifiziert und damit die Aktivitätsbestimmung von Stoffwechselwegen und Enzymen in intakten lebenden Zellen realisiert werden. Die resultierenden Erkenntnisse sollen - gemeinsam mit Daten zu Metabolom (AG Dersch) und Transkriptom (AG Schomburg) über systembiologische Modelle (AG Jahn) helfen, neue Therapiemöglichkeiten zu entwickeln.
Ziele
  • Etablierung von Kultivierungsstrategien in kleinvolumigen Bioreaktoren und standartisierter Probenahmetechnik für parallele Analyse von Fluxom, Metabolom und Transkriptom.
  • Vergleichende 13C-Flussanalyse von Regulator-Mutanten, die gezielte Modifikationen in Virulenz regulierenden Schlüsselgenen aufweisen.
  • 13C-Flussanalyse unter relevanten Umweltbedingungen (Temperatur, Nährstoffangebot, Antibiotikazugabe)
  • Identifikation neuer Metabolite, die einen regulativen Einfluss auf die Virulenz besitzen