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Articles by Jonathan Ewbank in JoVE
JoVE General
Quantitative und automatisierte Hochdurchsatz-genomweiten RNAi-Screens in C elegans
Centre d’Immunologie de Marseille-Luminy, Université de la Méditerranée
Wir beschreiben ein Protokoll mit
Other articles by Jonathan Ewbank on PubMed
Virulenzfaktoren Der Menschlichen Opportunist Serratia Marcescens Durch in Vivo-Durchmusterung Identifiziert
Caenorhabditis Elegans: Ein Aufstrebendes Genetisches Modell Für Die Erforschung Der Angeborenen Immunität
TLR-unabhängige Steuerung Der Angeborenen Immunität Bei Caenorhabditis Elegans Durch Die TIR-Domäne Adaptorprotein TIR-1, Ein Ortholog Des Menschlichen SARM
Vielfalt Und Spezifität in Der Interaktion Zwischen Caenorhabditis Elegans Und Der Erreger Serratia Marcescens
A Verallgemeinert Lentivirale Phage (phiIF3) Für Die Genomically Sequenzierte Serratia Marcescens Db11 Belasten: Ein Werkzeug Für Funktionelle Genomik Eine Opportunistische Menschliche Krankheitserreger
Ein Bakteriophage (phiIF3) der Vermittlung verallgemeinert Transduktion in Serratia Marcescens Belastungen Db11 isoliert und charakterisiert hat. Das Genom von dieser Sorte Serratia hat kürzlich sequenziert worden und dürfte die Verweis-Belastung für S. Marcescens Forscher werden. phiIF3 ist höchstwahrscheinlich eine virulente Phagen, die Marker bei Frequenzen von 10(-6) Transductants pro p.f.u. zurückwirken können Es hat einen Lipopolysaccharid-Rezeptor und war entschlossen, eine Latenzzeit von 50 min und eine Burst-Größe von ca. 100 Phagen haben. Die Phagen-DNA war resistent gegen Verdauung mit Restriktionsenzymen. Elektronenmikroskopie zeigte phiIF3, ein Mitglied der Familie Myoviridae. Dies ist der erste Bericht über eine generalisierte Lentivirale Bakterium in der Lage, Db11 zu infizieren und dieses Bakterium wird ein wertvolles Werkzeug für genomische Funktionsanalyse von der Pathogen-Host.
Signalisieren in Der Immunantwort
Viele Erreger, die C. Elegans infizieren können, sind beschrieben worden, darunter einige, die zusammen mit der Fadenwürmer in seiner natürlichen Umgebung. Dieses Kapitel beschreibt unser gegenwärtige Verständnis der verschiedenen angeborenen Immunantworten von C. Elegans, die Infektion zu folgen. Es konzentriert sich auf die wichtigsten Signalwege, die festgestellt wurden und die Aufnahme von bestimmten molekularen Kassetten in sowohl Entwicklungs-als auch immun-Funktionen highlights.
Eine Halbautomatische Hochdurchsatz-Annäherung an Die Generation Der Transposon Einfügung Mutanten in Der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans
Die Generation eine große Sammlung von definierten Transposon Einfügung Mutanten ist von allgemeinem Interesse für die Caenorhabditis Elegans Forschergemeinschaft und wurde unterstützt von der Europäischen Union. Wir beschreiben hier eine halbautomatische Hochdurchsatz-Methode für mutant Produktion und Vorführung, die heterologe Transposon Mos1 verwenden. Das Verfahren ermöglicht die routinemäßige Kultur mehrere tausend unabhängigen Fadenwurm Stämme parallel für mehrere Generationen vor Stereotypen Molekulare Analysen. Mit dieser Methode haben wir bereits generiert > 17 500 einzelne Stämme tragen Mos1 Einfügungen. Es könnte leicht angepasst werden, Forward- und reverse genetische Schirme und beeinflussen Forscher mit einer Wahl des Modellorganismus konfrontiert.
Infektion in Einer Schale: Hochdurchsatz Analysen Der Bakterielle Pathogenese
Diverse Aspekte des Host-Pathogen Interaktionen wurden mit nicht-Säuger-Hosts wie z. B. Dictyostelium Discoideum, Caenorhabditis Elegans, Drosophila Melanogaster und Danio Rerio für mehr als 20 Jahren untersucht. In den letzten zwei Jahren hat die Verwendung dieser Modell-Hosts, bakterielle Virulenz Mechanismen zu zergliedern erweitert die wichtige menschlicher Erreger Vibrio Cholerae und Yersinia Pestis. Innovative Ansätze, die mit diesen alternativen Hosts wurden auch entwickelt, ermöglicht die Isolierung der neuen Antibiotika durch screening große Bibliotheken von Verbindungen in einem C. Elegans Enterococcus Faecalis Infektion Modell. Host-Proteine benötigt durch Mycobacterium und Listeria während ihrer Invasion und intrazelluläre Wachstum wurden aufgedeckt mit hohem Durchsatz sequenzspezifischen Bildschirme in eine Drosophila-Zellkultursystem und immun ausweichen-Mechanismen, die während seiner Infektion von fliegen durch Pseudomonas Aeruginosa bereitgestellt wurden. Zusammen zeigen diese Berichte weiter das Potential und die Relevanz dieser nicht-Säuger-Hosts für die Modellierung von vielen Facetten der bakteriellen Infektionen bei Säugetieren.
Erkennung Und Vermeidung Von Ein Naturprodukt Aus Den Pathogenen Bakterium Serratia Marcescens Von Caenorhabditis Elegans
Die Fadenwürmer der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans ist in Böden und Komposte, wo es eine Vielzahl von Mikroorganismen auftreten kann. Einige Bakterien in diesen reichen Umgebungen sind harmlose Nahrungsquellen für Caenorhabditis Elegans, während andere Krankheitserreger sind. Unter Laborbedingungen wird C. Elegans bestimmte Erreger, wie z. B. Serratia Marcescens, vermeiden, durch Beenden eines bakteriellen Rasens ein paar Stunden nach der Eingabe es. Durch die Kombination bakterielle Genetik und Fadenwürmer Genetik, zeigen wir, dass das C. Elegans speziell bestimmte Stämme von Serratia basierend auf ihre Produktion von der zyklischen Lipodepsipentapeptide Serrawettin W2 vermeidet. Rasen-Vermeidung Verhalten ist hauptsächlich von den beiden AWB chemosensory Neuronen, wahrscheinlich durch G-Protein-gekoppelter Chemoreceptors, vermittelt und umfasst auch die Fadenwürmer Toll-Like-Rezeptor-Gen Tol-1. Gereinigte Serrawettin W2, hinzugefügt, um ein Escherichia-coli-Rasen, kann direkt Rasen Vermeidung in einer AWB-abhängigen Weise und entlocken, wie eine andere Chemikalie, die von AWB erkannt. Diese Befunde repräsentieren einen Einblick in die chemischen Anerkennung zwischen diesen zwei Bodenorganismen und sensorische Mechanismen für Pathogen Anerkennung in C. Elegans zu offenbaren.
Genomweiten Untersuchung Offenbart Erreger-spezifische Und Gemeinsame Unterschriften in Der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans-Antwort Auf Eine Infektion
Es gibt auffallende Ähnlichkeiten zwischen der angeborenen Immune systems der Wirbellosen und Wirbeltieren. Caenorhabditis Elegans dient zunehmend als ein Modell für die Erforschung der angeborenen Immunität. Beweis ist die Akkumulation von C. Elegans Montierungen unterschiedliche Reaktionen auf unterschiedliche Krankheitserreger, aber das wahre Ausmaß dieser Besonderheit ist unklar. Hier beschäftigen wir direkte vergleichende genomische Analysen, die Natur der Host Immunantwort zu erkunden.
Die Genetik Der Pathogen-Vermeidung in Caenorhabditis Elegans
Viel Aufmerksamkeit konzentriert sich zu Recht auf wie Mikroben Krankheit verursachen, aber sie können auch andere Aspekte der Host-Physiologie, einschließlich Verhalten beeinflussen. Tatsächlich Erreger Vermeidung Verhaltensweisen werden über Tier Taxa gesehen und sind wahrscheinlich von großer Bedeutung in der Natur. Hier besprechen wir, was über die molekulare Genetik zugrunde liegende Erreger Vermeidung in die Fadenwürmer der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans bekannt ist. In seiner natürlichen Umgebung, der Erde, dieses Tier ernährt sich von Mikroben und ist ständig eine vielfältige Mischung von Mikroorganismen ausgesetzt. Nematoden, die effiziente Verhaltensstörungen Reaktionen zu entwickeln, die die Anziehungskraft auf Nahrungsquellen und Vermeidung von Krankheitserregern erhöhen werden einen evolutionären Vorteil haben. C. Elegans kann gezielt erkennen, natürliche Produkte von Bakterien, inklusive der Tenside (z. B. Serrawettin) und acylierte Homoserin lacton Autoinducers, und es kann lernen, pathogene Arten zu vermeiden. Bis heute wurden mehrere verschiedene Mechanismen in Pathogen Vermeidung einbezogen werden gezeigt. Sie basieren auf signalisieren von G-Protein-artigen, Insulin-ähnliche und neuronalen Serotonin. Wir diskutieren die jüngsten Erkenntnisse über die Mechanismen der Erreger-Anerkennung in Caenorhabditis Elegans, die Beziehung zwischen alternativen Verhaltensstörungen Abwehrkräfte sowie zwischen diesen und anderen Leben-Geschichte-Merkmalen. Wir schlagen vor, der selektive Druck zugeordnete Vermeidung Verhaltensweisen beeinflussen beide Erreger und host-Entwicklung.
Ein Modell Der Bakteriellen Darminfektionen in Drosophila Melanogaster
Serratia Marcescens ist ein Entomopathogenic-Bakterium, das opportunistisch eine Vielzahl von Hosts, einschließlich Menschen infiziert. In einem Modell der septische Schädigung wenn direkt in die Körperhöhle von Drosophila, eingeschleust dieser Erreger ist unempfindlich gegenüber systemischen Immunantwort des Wirtes und tötet fliegen an einem Tag. Wir finden, dass S. Marcescens Widerstand gegen die Immunschwäche Drosophila (imd)-vermittelten humorale Reaktion erfordert die bakterielles Lipopolysaccharid O-Antigen. Bei Einnahme von Drosophila, Bakterien überqueren Sie den Darm und dringen in die Körperhöhle. Während dieser Passage können die Bakterien in den Zellen der intestinalen Epithel beobachtet werden. In solch einem orale Infektion-Modell erliegen die fliegen Infektion erst nach 6 Tagen. Wir zeigen, dass zwei komplementäre Host-Verteidigungsmechanismen gegen solche lebensmittelbedingte Infektionen gemeinsam handeln: eine antimikrobielle Reaktion im Darm, die Regeln durch das imd Weg und Phagozytose durch Hemocytes Bakterien, die in der Hämolymphe entgangen sind. Interessanterweise entlocken Bakterien vorhanden in der Hämolymphe eine systemische Immunantwort, nur, wenn die Phagozytose blockiert wird. Unsere Beobachtungen unterstützen eine Modell worin Peptidoglycan Fragmente abgesetzte bakterielles Wachstum der imd-Signalweg aktivieren und eine vorgeschlagene Rolle für Phagozytose in die immun-Aktivierung des Körpers Fett nicht sichern. Dank der genetischen Werkzeuge sowohl Host als auch Erreger stellen die molekulare Dissektion der Wechselwirkungen zwischen S. Marcescens und Drosophila nützliche Paradigma Entzifferung intestinale Pathogenese.
Pathogenomics: Eine Aktualisierte Europäische Forschungsagenda
Die genomische Technologien und Bioinformatik bieten neuartige Möglichkeiten zur Untersuchung von lebensbedrohlichen menschliche Krankheitserreger und neue Anwendungen für die Verbesserung der Gesundheit von Mensch und Tier und die Prävention, Behandlung und Diagnose von Infektionen zu entwickeln. Auf der Grundlage der Ökologie und Biologie von Krankheitserregern und verwandte Organismen und ihre Verbindung zu Epidemiologie, werden eine genauere Eingabe Technologien und Ansätze bessere Möglichkeiten der Krankheitsbekämpfung führen. Die Analyse der Genom-Plastizität und gen-Pools von pathogenen Bakterien, inklusive der Antigene Vielfalt und Antigene Variation führt wirksamer Impfstoffe und Impfstoff-Implementierung-Programme. Die Studie von neu identifizierten und Wildpflanze Mikroorganismen ermöglicht die Identifizierung neuer Bedrohungen. Die Kontrolle des Stoffwechsels des Erregers im Wirt erlaubt die Identifizierung neuer Ziele für Antiinfektiva und therapeutische Ansätze. Die Entwicklung von Modulatoren des Host Antworten und Vermittler von Host-Schaden wird von der Forschung auf Wechselwirkungen von Mikroben und Hosts, einschließlich Mechanismen der Host Schaden sowie akute und chronische Beziehungen und Commensalisms erleichtert. Die Studie von mehreren pathogenen und nicht-pathogenen Mikroben, die Interaktion in der Host verbessert die Verwaltung von mehreren Infektionen und probiotische und prebiotischer Interventionen erlauben. Unnötig zu durchlaufen, die Anwendung der Ergebnisse der verbesserte Prävention und Behandlung von Infektionen in klinischen Tests haben einen positiven Einfluss auf das Management der Krankheit von Mensch und Tier. Die Forschungsagenda Pathogenomics stützt sich auf Diskussionen mit Experten des Network of Excellence "EuroPathoGenomics" auf der Vorstandssitzung der Verwaltung des Projektes während 18-21 April 2007 in der Villa Vigoni in Menaggio, Italien statt. Basierend auf einer vorgeschlagenen europäischen Forschungsagenda im Bereich der Pathogenomics von der ERA-NET PathoGenoMics aktualisiert die Konferenzteilnehmer die etablierte Liste von Themen als die Forschungsagenda für die Zukunft.
Unterschiedliche Angeborenen Immunantworten Zur Infektion Und Verwundung in Der Epidermis C. Elegans
In vielen Tieren die Epidermis ist in ständigem Kontakt mit der Umwelt und stellt einen ersten Linie der Verteidigung gegen Krankheitserreger und Verletzungen. Infektion der Fadenwürmer Caenorhabditis Elegans durch Erreger der natürlichen Pilz Drechmeria Coniospora induziert den Ausdruck in der Epidermis der antimikrobielle Peptide (AMP) Gene wie Nlp-29. Hier haben wir die Hypothese, dass die Schädigung möglicherweise auch ändern, AMP-Genexpression und versuchte, die Mechanismen zu beschreiben, die der angeborenen Immunantwort regulieren getestet.
Anti-Pilz Angeborene Immunität in C. Elegans Wird Durch Evolutionäre Diversifizierung Der Antimikrobielle Peptide Erhöht
Begegnungen mit Krankheitserregern provozieren Änderungen in der Gen-Transkription, ein integraler Bestandteil der angeborenen Immunantwort Host sind. In den letzten Jahren haben Studien mit Wirbellosen Modellorganismen Einblicke in die Herkunft, Funktion und Entwicklung der angeborenen Immunität gegeben. Hier benutzen wir genomweiten Transkriptom-Analyse, um die Folge der natürlichen Pilzinfektion in Caenorhabditis Elegans zu charakterisieren. Wir identifizieren mehrere Familien von Genen Codierung vermeintliche antimikrobielle Peptide (AMPs) und Proteine, die nach Infektion transcriptionally oben-geregelt. Viele befinden sich in kleinen genomische Clustern. Wir setzen auf die Nlp-29-Cluster von sechs AMP-Genen und zeigen, dass es in-vivo Pathogen Widerstand erhöht. Demselben Cluster hat eine andere Struktur in zwei weitere Caenorhabditis-Arten. Eine phylogenetische Analyse zeigt, dass die evolutionäre Diversifizierung dieses Clusters, insbesondere in Fällen von Intra-genomische gen Duplikationen, durch natürliche Selektion getrieben wird. Wir zeigen weiter, dass bei der osmotische Druck, zwei Gene des Clusters Nlp-29 stark umweltbedingt sind. Im Gegensatz zu Pilz-induzierte Nlp Ausdruck ist diese Antwort unabhängig von der p38-MAP-Kinase-Kaskade. Zur gleichen Zeit betreffen sowohl den epidermalen GATA-Faktor ELT-3. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass selektive Druck von pathogenen Einflüssen Intra-genomische Diversifizierung der AMPs und offenbaren eine unerwartete Komplexität in AMP-Verordnung im Rahmen der Wirbellosen angeborenen Immunantwort.
Genom-Sequenz Von Der Indem Pflanze Parasitische Fadenwürmer Meloidogyne Incognita
Pflanze-parasitäre Nematoden sind wichtige landwirtschaftliche Schädlinge weltweit und Roman Ansätze zur Kontrolle, die sie so dringend brauchen. Wir berichten die Entwurf-Genom-Sequenz von der Wurzel-Knoten Fadenwürmer Meloidogyne incognita, biotrophen Parasiten von vielen Kulturen, wie Tomaten, Baumwolle und Kaffee. Die meisten der montierten Sequenz von diesem asexuell reproduzieren Fadenwürmer, mit insgesamt 86 Mb, existiert paarweise homologe aber unterschiedliche Segmente. Dies deutet darauf hin, dass sich alte allelische Regionen in M. Incognita in Richtung wirksame Haploidy, neue Mechanismen der Anpassung bei schönem entwickeln. Die Anzahl und Vielfalt pflanzlicher Zellwand-erniedrigende Fermente in M. Incognita ist beispiellos in aller Tierarten, für die eine Genom-Sequenz ist verfügbar und kann von mehreren horizontalen Gentransfer-Transfers von bakteriellen Quellen ableiten. Unsere Ergebnisse bieten Einblicke in die Anpassungen von Metazoen benötigt werden, um erfolgreich immunkompetenten Pflanzen parasitieren und öffnen den Weg für neue antiparasitäre Strategien zu entdecken.
Negative Regelung Der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans Epidermale Schaden Antworten Von Tod-assoziierte Proteinkinase
Verwundung des epidermalen Schichten Trigger mehrere koordinierte Antworten zu beschädigen. Wir zeigen hier, dass der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans Ortholog der der Tumorsuppressor Tod-assoziierte Proteinkinase, Dapk-1, fungiert als eine bisher unbeschriebene negativen Regulator der Barriere-Reparatur und angeborene Immune Antworten zu Verwundung. DAPK-1 Funktionsverlust führt konstitutive Bildung von Narben-Strukturen in der Kutikula und bis-Regelung der angeborenen Immunantwort zu beschädigen. Eine Überexpression von DAPK-1 unterdrückt angeborenen Immunantworten um Verwundung Nadel. Bis-Regelung der angeborenen Immunantwort in Dapk-1 erfordert die TIR-1/p38 Signaltransduktion Pathway; Verlust der Funktion in diesem Weg punktet mit Dapk-1, Erwachsenen Lebensdauer drastisch zu reduzieren. Unsere Ergebnisse zeigen eine bisher unbeschriebene Funktion für die DAPK Tumorsuppressor Familie bei Regulierung der epithelialen Schaden Antworten.
Neuroimmune Regulierung Der Antimikrobiellen Peptid Ausdruck Durch Eine Mitgliedattribut TGF-Beta-Signalweges in Caenorhabditis Elegans Oberhaut
Nach der Infektion durch den Pilz Drechmeria Coniospora, produziert Caenorhabditis Elegans antimikrobielle Peptide in der Epidermis, eine signalisierende Kaskade mit einer p38 Mitogen-aktivierte Proteinkinase einige geregelt. Hier zeigen wir, dass die Infektion-induzierte Expression von Peptide aus der Familie der Caenacin unabhängig von der p38-Stoffwechselweg ist aufgetreten. Die Caenacin (Cnc)-Gene verbessert Überleben nach Pilzinfektion und neuronale Ausdruck der transformierende Wachstumsfaktor-Beta-Homolog DBL-1 befördert Cnc-2-Ausdruck in der Epidermis in eine dosisabhängige Parakrine Weg. Unsere Ergebnisse führen zu einem Modell, in dem antimykotische Verteidigungen werden coordinately durch eine Zelle-autonome p38-Kaskade geregelt und eine unterschiedliche Zytokin-ähnlichen transformierende Wachstumsfaktor-Beta signal vom Nervensystem, von denen jede unterschiedliche Sätze von antimikrobiellen Peptid-Kodierung Gene in der Epidermis steuert.
Antimykotische Angeborene Immunität in C. Elegans: PKCdelta Verbindet G Protein Signalisieren Und Eine Konservierte P38 MAPK-Kaskade
Wie andere vielzelligen Organismen reagiert das Modell Fadenwürmer C. Elegans auf Infektion durch induzieren die Expression von Genen Verteidigung. Unter den Genen ist herraufreguliert als Reaktion auf eine natürliche Pilz Pathogen Nlp-29, ein antibiotisches Peptid-Codierung. In einem Bildschirm für Mutanten, die fehlschlagen, Nlp-29 folgende Pilzinfektion auszudrücken, isoliert wir Allele der tpa-1, homologe Säugetier-Protein Kinase C (PKC) Delta. Durch Epistase Analysen beweisen wir, dass C. Elegans PKC durch die p38 MAPK Pathway, Nlp-29 Regeln agiert. Dazu gehören G Protein signalisieren und das C-förmige Phospholipases Schauspiel oberhalb der PKCdelta. Unerwartet und anders als bei Säugetieren, tpa-1 agiert nicht über Proteinkinasen D-Typ, aber eine andere C. Elegans PKC gen, Pkc-3, Funktionen nonredundantly mit tpa-1 Steuerelement Nlp-29 Ausdruck. Schließlich Kaskadieren Trouble mit Tribbles-wie Kinase Nipi-3 Rechtsakte oberhalb des PKCdelta in diesem antimykotische immun-Signalisierung. Diese Ergebnisse stellen eine umfassende Erweiterung unser Verständnis der Beteiligten in C. Elegans Angeborene Immunität Bahnen.
Caenorhabditis Elegans Halbautomatische Flüssiger Bildschirm Zeigt Eine Spezielle Rolle Für Die Chemotaxis Gen CheB2 in Pseudomonas Aeruginosa Virulenz
Pseudomonas Aeruginosa ist eine opportunistische menschlichen Krankheitserreger, die Infektionen in eine Vielzahl von Tier- und Pflanzenarten Hosts verursacht. Caenorhabditis Elegans ist ein einfaches Modell, mit dem eine bakterielle Virulenzgene identifizieren kann. Frühere Studien mit C. Elegans haben gezeigt, dass je nach Wachstumsmedium, p. Aeruginosa verschiedene Pathologien provoziert: langsam oder schnell töten, tödliche Lähmung und rot-Tod. In dieser Studie entwickelten wir eine Hochdurchsatz-halbautomatische Flüssigkeit-gegründeten Probe, so dass eine gesamte Genom für Virulenzgene in kurzer Zeit leicht überprüft werden kann. Wir sehen eine 2.200-Mitglied STM Mutante Bibliothek erzielte eine zystische Fibrose Atemwege P. Aeruginosa isolierte, TBCF10839. Zwölf Mutanten waren isoliert jeweils mit mindestens 70 % Dämpfung in C. Elegans zu töten. Die ausgewählten Mutanten hatte Einfügungen in regulatorische Gene, wie einem Histidin-Kinase-Sensor der zwei-Komponenten-Systeme und ein Mitglied der Familie AraC oder Gene festhalten oder Chemotaxis beteiligt. Ein Mutant hatte eine Einfügung in ein CheB gen Homolog, Codierung eine Methylesterase Chemotaxis (CheB2) beteiligt. Der cheB2-Mutant war in einem murinen Lunge Infektion Modell getestet und haben ein stark abgeschwächter Virulenz. Das cheB2-gen ist in die chemotaktische gen-Cluster II, das gezeigt wurde, um für eine optimale Bewegungsfreiheit in-vitro-erforderlich. In p. Aeruginosa ist der Hauptakteur in Chemotaxis und Mobilität die chemotaktische gen-Cluster I, einschließlich cheB1. Wir zeigen, dass im Gegensatz zu den cheB2-Mutant, eine cheB1 Mutante nicht für Virulenz in C. Elegans abgeschwächt ist in-vitro-Motilität und Chemotaxis stark eingeschränkt sind. Wir schlussfolgern, dass die Virulenz-Mängel an der cheB2-Mutant mit einem globalen Motilität-defekt nicht verknüpft ist, sondern dass stattdessen das cheB2-gen in einer bestimmten chemotaktische Antwort beteiligt ist die findet statt während der Infektion und für p. Aeruginosa Pathogenität ist erforderlich.
SMF-1, SMF-2 Und SMF-3 DMT1 Orthologues Regulieren Und Werden Durch Mangan-Ebenen in C. Elegans Differentiell Reguliert
Mangan (Mn) ist ein wesentlicher Metall, das toxische Wirkungen in hohen Konzentrationen, Parkinsonismus und letztlich ausüben kann. Ein großer Transporter MN bei Säugetieren ist der bivalente-Metall-Transporter (DMT1). Wir prägen hier DMT1-ähnliche Proteine in die Fadenwürmer Caenorhabditis Elegans, die Regeln und werden durch Mn und Eisen (Fe) Inhalte geregelt. Wir identifizierten drei neue DMT1-ähnliche Gene in C. Elegans: Smf-1, Smf-2 und Smf-3. Alle drei können funktionell Ersatz für Verlust von ihre Hefe-Orthologues in S. Cerevisiae. Im Wurm Löschen von Smf-1 oder Smf-3 zu eine erhöhte Toleranz Mn, beim Verlust von Smf-2 führte zu erhöhter Empfindlichkeit der Mn geführt. SMF-mRNA-Stufen gemessen durch QRT-PCR wurden oben-geregelt auf niedrige Mn und unten-geregelt auf hohe Mn-Forderungen. Translationale GFP-Fusionen ergab, dass die SMF-1 SMF-3 stark lokalisieren und teilweise überlappenden apikale Regionen der Darm Epithel, eine differenzielle Rolle für SMF-1 und SMF-3 in Mn Ernährungseinlaß vorschlagen. Umgekehrt SMF-2 wurde festgestellt, in der marginal pharyngis Epithel, evtl. Metall-Sensorik beteiligt. Analyse der Metallgehalt auf Mn Exposition im Smf-Mutanten ergab, dass die SMF-3 ist für normale Mn-Aufnahme erforderlich, während Smf-1 entbehrlich war. Höhere Smf-2 mRNA korreliert mit höherem Fe-Gehalt, eine Nebenrolle für SMF-2 in Fe-Aufnahme. Im Smf-1 und Smf-3 aber nicht im Smf-2 erhöhte Mutanten, Mn Exposition führte zu verringerten Fe, was darauf hindeutet, dass beide Metalle für den Transport von SMF-2 konkurrieren. Schließlich war die SMF-3 post-translationally und umkehrbar unten-geregelt nach Mn-Exposition. Zusammenfassend lässt sich sagen auseinander fielen wir ein komplexes Zusammenspiel von transkriptionelle und POSTTRANSLATIONELLE Verordnungen 3 DMT1-wie-Transporter in zwei angrenzenden Geweben, die Metall-Inhalt in C. Elegans zu Regeln.
Zelluläre Homöostase: Bewältigung ER Überladung Während Einer Immunantwort
Host-Zellen sezernieren antimikrobielle Proteine massenhaft Zähler extrazelluläre Erreger, eine belasten die Endoplasmatisches Reticulum. Das Zusammenspiel zwischen Verteidigung und zelluläre Homöostase hat jetzt genetisch in Caenorhabditis Elegans zerlegt worden.
Die Fettsäure-Synthase Fasn-1 Fungiert Stromaufwärts Von WNK Und Ste20/GCK-VI Kinasen, Antimikrobiellen Peptid Ausdruck in C. Elegans Oberhaut Zu Modulieren
Ein wichtiger Bestandteil der angeborenen Immunantwort der Fadenwürmer C. Elegans zu Pilzinfektion ist die rasche Induktion von antimikrobiellen Peptid-Genexpression. Eines dieser Gene, nlp‑29, drückt sich auf niedrigem Niveau bei Erwachsenen unter normalen Bedingungen. Der Ausdruck ist oben-geregelt in der Oberhaut durch eine Infektion mit Drechmeria Coniospora, aber auch durch körperliche Verletzungen und durch osmotischen Druck. Für Infektion und Verwundung die Induktion ist abhängig von einer p38 MAP Kinase-Kaskade, aber für osmotischer Stress, diese Option ist nicht erforderlich. Um die Wege weiter zu charakterisieren, die den Ausdruck der nlp‑29 Steuern, durchgeführt wir einen genetischen Bildschirm für negative regulatorische Gene. Wir eine Reihe von Peni isoliert (Peptid-Ausdruck keine Infektion) Mutanten und geklonte ein. Fasn‑1, der Fadenwurm Ortholog der Wirbeltiere Fettsäure-Synthase entspricht. Wir zeigen hier, dass ein Weg an der Fettsäuresynthese und die evolutionär konservierte wnk‑1 und gck‑3/Ste20/GCK‑VI Kinasen nlp‑29 Ausdruck in der Epidermis von C. Elegans, unabhängig von p38 MAPK signaling moduliert. Die Kontrolle der antimikrobiellen Peptid-gen-nlp‑29 verbindet somit verschiedene physiologische Prozesse, einschließlich der Fettsäure-Stoffwechsel, Osmoregulation, Wartung der epidermalen Integrität und der angeborenen Immunantwort auf eine Infektion.
C. Elegans: Model Tool Für Antimikrobielle Drogeentdeckung Und Host
Seit fast vier Jahrzehnten ist der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans in vielen Bereichen der biologischen Forschung von großem Wert. Es dient heute weitgehend in Studien der mikrobielle Pathogenese und Angeborene Immunität. Der Wurm fehlt eine anpassungsfähige Immunsystem und stützt sich ausschließlich auf seine angeborene Immunabwehr Krankheitserreger Angriff bewältigen. Ansteckende Mikroben, von denen viele von klinischen Interesse sind, spezifische Mechanismen der angeborenen Immunität auslösen und den Ausdruck von Antimykotika oder antibakterielle Polypeptiden zu provozieren. In diesem Bericht, markieren wir einige dieser Familien antimikrobielle Peptide (AMPs) und Proteine, die Kandidaten für die Entwicklung neuartiger Antibiotika sind. Darüber hinaus beschreiben wir, wie die Systeme von C. Elegans-Infektion eine wachsende Zahl von Möglichkeiten für umfangreiche in-vivo-Bildschirme für die Entdeckung neuer antimikrobielle Medikamente bieten. Diese Systeme öffnen Sie vielversprechende Perspektiven für innovative menschlichen Therapien.
Ungewöhnliche Verordnung Eines STAT Proteins Durch Eine SLC6 Familie Transporter in C. Elegans Epidermale Angeborene Immunität
Die Kutikula und Oberhaut Caenorhabditis elegans stellen die erste Verteidigungslinie gegen eindringende Krankheitserreger. Nach der Invasion durch den Pilz Pathogen-Drechmeria-Coniospora antwortet C. Elegans durch Heraufregulierung der Ausdruck antimikrobielle Peptide (AMPs) in der Epidermis durch die Aktivierung des mindestens zwei Wege, einer neuroendokrinen TGF-β und p38 MAPK Weg. Hier erkennen wir die Natrium-Neurotransmitter-Symporter SNF-12, ein Mitglied der Familie der gelösten Träger (SLC6), als wesentlich für diese immun Signalwege. Wir ermitteln auch das STAT Transkription Faktor-wie Protein STA-2 als eine direkte physische Interactor des SNF-12 und zeigen, dass die beiden Proteine zusammen funktionieren, AMP-Genexpression in der Epidermis zu regulieren. SNF-12 und STA-2 Zelle fungieren, autonom und speziell in der Epidermis, die transkriptionelle Reaktion auf Pilzinfektion zu regieren. Diese Befunde zeigen eine unorthodoxe Art der Verordnung für eine STAT-Faktor und die molekulare Plastizität des angeborenen Immunsystems Signalisierung zu markieren.
Eine Umfassende Analyse Der Gen-Ausdruck-Änderungen Von Bakteriellen Und Pilzartigen Infektion in C. Elegans Provoziert
Während Caenorhabditis Elegans speziell auf eine Infektion durch die bis-Verordnung bestimmter Gene antwortet, lösen unterschiedliche Krankheitserreger den Ausdruck eine gemeinsame Gruppe von Genen. Wir verwendet neue Methoden, um eine umfassende und vergleichende Studie von C. Elegans die transkriptionelle Reaktion auf bakterielle und pilzartige Infektion. Mit Fliesen-Arrays und/oder RNA-Sequenzierung, haben wir genomweiten transkriptionelle Änderungen gekennzeichnet, die den Host Reaktion auf eine Infektion durch drei bakteriell (Serratia Marcescens, Enterococcus Faecalis und Otorhabdus und) und zwei pilzartigen Krankheitserreger (Drechmeria Coniospora und Harposporium sp.) zugrunde liegen. Wir entwickelten ein flexibles Tool, mit dem WormBase Konverter (verfügbar unter http://wormbasemanager.sourceforge.net/), Kreuz-Studie Vergleiche ermöglichen. Die neuen Daten-Sets zur Verfügung gestellt umfangreicher Lists differentiell regulierten Gene als frühere Studien. Anmerkung-Analyse bestätigt, dass Gene, die häufig oben-geregelt durch bakterielle Infektionen sind im Zusammenhang mit um Antworten zu betonen. Wir fanden erhebliche Überschneidungen zwischen den Genen nach Darm-Infektion durch die bakterielle Krankheitserreger und Harposporium geregelt, und zwischen denen von Harposporium und D. Coniospora geregelt, die die Epidermis infiziert. Unter den Pilz-regulierten Genen gab es eine deutliche Tendenz zu Gene, die entwickeln sich rasch und potenziell kleine Proteine codieren. Mit neue Methoden erzielten Ergebnisse zeigen, dass die Reaktion auf eine Infektion in C. Elegans, von der Art des Erregers, Infektion und das physiologische Ungleichgewicht von Infektion provoziert bestimmt wird. Sie bilden die Basis für zukünftige funktionale Dissektion des angeborenen Immunsystems Signalisierung. Schließlich schlagen wir auch, dass Alternativmethoden zu differentiell regulierte Gene zu identifizieren, die die größere Variabilität niedrigen in berücksichtigen Gene exprimiert.
Einer Genomweiten Sammlung Von Mos1 Transposon Insertion Mutanten Für Die C. Elegans Forschungsgemeinschaft
Methoden, mit denen homologe Rekombination des Genoms von C. Elegans häufig Ingenieur verwenden Stämme tragen bestimmte Einfügungen von der heterologen Transposon Mos1. Deshalb wäre eine große Sammlung von bekannten Mos1 Einfügung Allele von allgemeinem Interesse für die Forschergemeinschaft C. Elegans. Wir beschreiben hier die Optimierung einer halbautomatischen Methodik für den Bau einer beträchtlichen Sammlung von Mos1 Einfügung mutant Stämmen. Bei Maximalförderung wurden mehr als 5.000 Stämme pro Monat generiert. Diese Stämme wurden dann molekulare Analyse und mehr als 13.300 Mos1 Einfügungen charakterisiert. Neben direkt mehr als 4.700 Gene targeting, repräsentieren diese Allele das Potenzial, die Ausgangspunkt für die veränderte Löschung von im Wesentlichen alle C. Elegans Gene und die Änderung von mehr als 40 % von ihnen. Diese Sammlung von Mutanten, erzeugt unter der Schirmherrschaft des Europäischen NEMAGENETAG Consortium, ist öffentlich zugänglich und stellt eine wichtige Forschung-Ressource dar.
