RNA-basierte Kontrollmechanismen der Yersinia -Virulenz
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Molekulare Infektionsbiologie
RNA-basierte Kontrollmechanismen der Yersinia-Virulenz ANNE-SOPHIE STOLLE, MARCEL VOLK, INGA BENZ, ILEANA SALTO, PETRA DERSCH INSTITUT FÜR INFEKTIOLOGIE, UNIVERSITÄT MÜNSTER
Enteropathogenic Yersiniae evolved a plethora of virulence traits which allow them to colonize the intestine and gut-associated lymphatic tissues of mammals. In these host niches they have to tightly adjust the expression of required pathogenicity factors to resist attacks by the host immune system. Here, we present how enteric Yersiniae use intricate control networks which include numerous regulatory and sensory RNAs, RNA-binding proteins and RNases to control their virulence attributes. DOI: 10.1007/s12268-020-1492-1 © Die Autoren 2020
ó Darmpathogene Yersinien haben die Fähigkeit, sich im Darmtrakt des Menschen und von Säugetieren anzusiedeln, die Darmepithelschicht zu überqueren und in darunterliegende lymphatische Gewebe einzudringen. Dieser Prozess löst eine Reihe von darmassoziierten Entzündungserkrankungen aus, die als Yersiniosen bezeichnet werden. Auch immunpathologische Folgeerkrankungen, wie z. B. Gelenkentzündungen, wer-
den in manchen Fällen beobachtet. Der Krankheitsverlauf kann in die initiale Kolonisationsphase und die Immunabwehrphase mit akuten Krankheitssymptome unterteilt werden (Abb. 1).
Entdeckung RNA-basierter Kontrollsysteme Da für alle Infektionsphasen ein bestimmtes Set an Virulenz- und Fitness-relevanten
Mechanismen benötigt wird, haben die Yersinien ein komplexes Kontrollnetzwerk entwickelt, das eine Infektionsphasen-angepasste Expression der notwendigen Virulenzstrategien ermöglicht. RNA-Sequenzierungsverfahren, die uns erlauben, das Transkriptom einer bakteriellen Population in Kultur, in Zellen bzw. im Gewebe während der Infektion (tissue dual-RNA-Seq) zu bestimmen, ermöglichten uns diverse RNAbasierte Kontrollmechanismen zu identifizieren, die für die Virulenz der Bakterien essenziell sind [1, 2, 3]. Weitere RNA-Seqbasierte Verfahren, die in Kooperation mit Franz Narberhaus (Universität Bochum) entwickelt wurden, erlaubten uns zudem, thermosensitive RNA-Strukturen der Bakterien zu identifizieren (RNA structurome) [4, 5]. Solche RNA-Thermometer reagieren sehr sensibel auf Temperaturveränderungen – wie beim Eintritt des Bakteriums von der Umwelt in den Wirt – und modulieren entsprechend die Expression der kontrollierten Virulenzgene. Hieraus wurde deutlich, dass die Kontrolle der bakteriellen Virulenz viel komplexer ist als ursprünglich angenommen. Sie unterliegt
˚ Abb. 1: Infektionsphasen enteropathogener Yersinien. In der Kolonisationsphase sind die Bakterien motil und produzieren Adhäsions-/Invasionsfaktoren, um das Darmepithel zu durchdringen. In der nächsten Phase verlieren sie ihre Motilität und produzieren Immunabwehrfaktoren, wie das Yopinjizierende T3SS. EM-Aufnahmen von M. Rohde, HZI; Balken = 1 μm; entworfen mit www.biorender.com.
BIOspektrum | 07.20 | 26. Jahrgang
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˚ Abb. 2: RNA-basierte Kontrollmechanismen zur Steuerung der Virulenzgenexpr
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