The Role of SigK in Clostridium botulinum Beluga

• Main Author: Rastimo, Ilona
• Other Authors: Helsingin yliopisto, Eläinlääketieteellinen tiedekunta, University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine, Helsingfors universitet, Veterinärmedicinska fakulteten
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: Helsingin yliopisto 2024
• Subjects: Eläinlääketieteen lisensiaatin koulutusohjelma; Degree Programme in Veterinary Medicine; Utbildningsprogrammet i veterinärmedicin; Beluga; Beluga*
• Online Access: http://hdl.handle.net/10138/582908

Clostridium botulinum, itiöitä muodostava obligatiivisesti anaerobi bakteeri, tuottaa botuliinineurotoksiinia (BoNT), vahvinta tunnettua luonnollista myrkkyä. Botulismi on botuliinineurotoksiinin aiheuttama, useimmiten elintarvikevälitteinen potentiaalisesti fataali velttohalvaukseen johtava tauti. Luonnossa C. botulinum leviää hapelle vastustuskykyisten itiöiden välityksellä. Sporulaation geneettisen säätelyn ymmärtäminen on avainasemassa elintarvikkeisiin päätyvien itiöiden torjunnassa. C. botulinum Ryhmä I ATCC 3502:lla on havaittu, että sporulaatiosäätelijä SigK:n rooli on moninaisempi kuin muiden sigmatekijöiden rooli, sillä sporulaation säätelyn lisäksi SigK säätelee mahdollisesti myös stressivastetta. Vähemmän tutkitulla kannalla, C. botulinum Ryhmä II Belugalla, BoNT/E:tä koodaavan geenin bontE:n promoottorissa on havaittu kiinnittymiskohta SigK:lle, mikä voisi viitata siihen, että SigK säätelisi myös toksiinintuotantoa. Lisensiaatintutkielmani keskittyy SigK:n roolin tutkimiseen C. botulinum Ryhmä II Belugalla. Tavoitteena oli selvittää, kuinka SigK:ta koodaavan geenin sigK:n deleetio bakteerin genomista vaikuttaisi kasvuun, itiöitymiseen, toksiinintuotantoon sekä itiöiden fysiologiaan. Tutkimus toteutettiin vertailemalla alkuperäistä kantaa Beluga PbontE-SNAP (WTPbontE-SNAP) ja sigK-deleetiomutanttia Beluga ΔsigKPbontE-SNAP (ΔsigKPbontE-SNAP), joihin oli liitetty snap-geeni bontE-promoottorin alaisuuteen bontE:n ilmentymisen havaitsemiseksi. Vaikka ΔsigKPbontE-SNAP aloitti sporulaation normaalisti, vapaita itiöitä havaittiin sillä vähemmän kuin WTPbontE-SNAP:lla. Vaikka ΔsigKPbontE SNAP:lla ei havaittu lämmönkestäviä itiöitä, faasikontrastimikroskopiassa havaittiin kirkasfaasisia itiöitä, minkä vuoksi voidaan olettaa, että sporulaatioprosessi pystyttiin aloittamaan onnistuneesti. Toisena merkittävänä löydöksenä ΔsigKPbontE-SNAP:n tuottamat itiöt eivät germinoituneet yhtä tehokkaasti kuin WTPbontE-SNAP:n itiöt, mikä voisi viitata itiövaipan rakenteellisiin ongelmiin. Toisaalta joitain osia itiövaipasta ...