Autoinduceren, DPO's, mekanisme i Salmonella enterica Serovar Typhimurium

Christoffer Mads Pedersen

Studenteropgave: Speciale

Abstrakt

I de sidste årtier er der set en stigning i bakteriel resistens overfor antibiotika, hvilket gradvist øger truslen mod den generelle sundhed. Da der samtidig er en faldende tendens til at udvikle ny antibiotika, må nye alternative strategier til bekæmpelsen af antibiotika-resistente bakterier undersøges.
En nylig tilgang er rettet mod quorum sensing (QS). QS er et kommunikationssystem, som anvendes af bakterier, der ved hjælp af signalmolekyler, kendt som autoinducers (AI'er), synkroniserer deres adfærd og genudtryk, ofte relateret til biofilm formation og virulens.
En forstyrrelse af QS vil mindske bakteriel virulens og svække en infektion, hvilket vil gøre bakterierne mere sårbare over for en værts immunsystem eller lettere at behandle.
QS er ikke nødvendig for bakteriel vækst, og derfor vil en forstyrrelse af QS ikke dræbe bakterierne eller udsætte bakterierne for det samme selektive pres ligesom antibiotika vil. Derfor menes det, at QS-forstyrrelser ville mindske risikoen for bakteriel resistens-udvikling.
For nylig blev en ny AI, 3,5-dimethylpyrazin-2-ol (DPO), opdaget i Vibrio Cholerae, der regulerer biofilmdannelse og virulens. DPO er også blevet identificeret i S. Typhimurium, hvor den regulerer de samme faktorer. Når S. Typhimurium bakterier manglede gener, der syntetiserer DPO, blev der observeret en stigning i biofilmdannelsen og et fald i virulens.
Formålet med dette speciale er at undersøge DPO's rolle i S. Typhimurium yderligere. Dette er gjort ved at konstruere mutanter, der mangler ydfG-, kbl- og tdh-gener, der alle er essentielle for syntesen af DPO. I dette speciale producerede alle mutanter samme mængde af biofilm som vildtypen (WT). Når syntetisk DPO var tilstede blev biofilmdannelsen reduceret signifikant hos alle mutanter og WT. In vitro eksperimenter viste, at nogle af mutanterne havde højere replikation inde i makrofager sammenlignet med WT, hvilket kan indikere, at manglen på DPO forbedrer virulens. I dette speciale blev fire forskellige DPO-derivater syntetiseret for at undersøge, hvordan de ville påvirke QS i bakterierne ved at interferere med DPO-receptorvejen. Effekten af derivaterne blev testet i to biofilm-eksperimenter. Ingen af derivaterne viste antagonistiske egenskaber, men nogle viste agonistiske egenskaber, dette kan være med til at belyse vigtige strukturer når DPO binder til sin receptor. Da DPO’s receptor i S. Typhimurium ikke er kendt, blev to forskellige fremgangsmetoder anvendt til at forsøge at identificere den. Desværre var ingen af forsøgene succesfulde.

UddannelserKemi, (Bachelor/kandidatuddannelse) KandidatMedicinalbiologi, (Bachelor/kandidatuddannelse) Kandidat
SprogEngelsk
Udgivelsesdato3 jun. 2019
Antal sider89
VejledereWilliam Goldring & Lotte Jelsbak

Emneord

  • Dpo
  • Autoinducer
  • Salmonella
  • Quorum Sensing
  • DPO-derivatives
  • Biofilm
  • Intracellular Replication