The search result changed since you submitted your search request. Documents might be displayed in a different sort order.
  • search hit 59 of 612
Back to Result List

Escherichia coli colonization

Kolonisierung mit Escherichia coli

  • To increase our understanding of bacterial intestinal colonization in animal populations lacking anthropogenic influence we devised the first objective and studied the diversity of E. coli in pristine wild animal population. Overall, E. coli in cormorants maintained a high diversity under minimal anthropogenic influences. E. coli were isolated from individual birds of two cormorant colonies located on small islands in lakes at least 100 km away from human settlements. Diversity of the isolates was studied using pulsed field gel electrophoresis (PFGE). 137 isolates of cormorant colony-1 and 75 isolates of cormorant colony-2 resulted in 60 and 33 PFGE types, respectively. Representative strains of each PFGE type were analysed in terms of phylogroups, extraintestinal virulence associated genes (exVAGs), adhesion to the chicken intestinal cell line and antimicrobials. Most isolates belonged to phylogroup B1 (68.3%) followed by B2 and E with B2 harbouring the highest total number of exVAGs per isolate. Surprisingly, a PFGE type withTo increase our understanding of bacterial intestinal colonization in animal populations lacking anthropogenic influence we devised the first objective and studied the diversity of E. coli in pristine wild animal population. Overall, E. coli in cormorants maintained a high diversity under minimal anthropogenic influences. E. coli were isolated from individual birds of two cormorant colonies located on small islands in lakes at least 100 km away from human settlements. Diversity of the isolates was studied using pulsed field gel electrophoresis (PFGE). 137 isolates of cormorant colony-1 and 75 isolates of cormorant colony-2 resulted in 60 and 33 PFGE types, respectively. Representative strains of each PFGE type were analysed in terms of phylogroups, extraintestinal virulence associated genes (exVAGs), adhesion to the chicken intestinal cell line and antimicrobials. Most isolates belonged to phylogroup B1 (68.3%) followed by B2 and E with B2 harbouring the highest total number of exVAGs per isolate. Surprisingly, a PFGE type with relatively few exVAGs displayed the highest isolation frequency, also showing a high adhesion rate. Comparative analysis of exVAGs to other E. coli populations of wildlife origin revealed that the secreted autotransporter toxin encoding sat gene was only present in cormorants. The second objective was to characterize and identify factors contributing to the novel adhesion phenotype, known as Clumpy adhesion by the strain 4972 E. coli when incubated on human urinary bladder 5637 cell line. Transcriptome and proteome of adhered bacteria clustered together and diverged from bacteria in the supernatant. The clumpy structure was further explored in terms antibiotic stress where sessile structures could tolerate high antibiotic pressure of ampicillin up to 16 mg/ml and gentamicin up to 2 µg/ml. Data analysis unveiled differential expression of 623 genes between bacteria forming clumps and in supernatant. 148 genes were hypothetical and five hypothetical genes i.e., ffp, espX1, pilV, spnT and yggT along with four known genes i.e., dnaK, spy, flgH and fimH were targeted for deletion. Seven genes deletion mutants, three known (i.e., spy, flgH and fimH) and four hypothetical (ffp, pilV, spnT and yggT) genes were successfully generated and analysed for various parameters. ΔflgH showed loss of clumpy phenotype and adhesion ability up to 80% was regenerated by complementation. When antibiotic stress by ampicillin was applied after clump formation, Δffp depicted no effect of high concentration of ampicillin. In case of ΔpilV, adhesion significantly increased to 151% and upon complementation, adhesion was reduced to 53%. ΔspnT during ampicillin stressed adhesion fared almost 8.5 times better than the wild type strain. ΔyggT exhibited high adhesion of 145.5 % and upon reintroduction, adhesion decreased to 13%. Overall, we were able characterize a new phenotype and determined the role of genes contributing to clumpy adhesion phenotype.show moreshow less
  • Um das Verständnis von der bakteriellen Darmbesiedlung in Tierpopulationen ohne anthropogene Einflüssne zu verbessern, wurde die Vielfalt von E. coli in unberührten Wildtierpopulationen untersucht. Die Diversität von E. coli in Kormoranen unter minimalen anthropogenen Einflüssen ist hoch. E. coli wurden von einzelnen Komoranen aus zwei Kolonien isoliert, die sich auf kleinen Inseln in Seen befinden (>100 km von menschlichen Siedlungen entfernt). Die Diversität der Isolate wurde mittels Pulsfeldgelelektrophorese (PFGE) untersucht. 137 Isolate von Kolonie-1 und 75 Isolate von Kolonie-2 ergaben 60 bzw. 33 PFGE-Typen. Repräsentative Stämme jedes PFGE-Typs wurden hinsichtlich Phylogruppen, extraintestinale Virulenz-assoziierte Gene (exVAGs), Adhäsion an einer Hühnerdarmzelllinie und Antibiotikaresistenzen analysiert. Die meisten Isolate gehörten zur Phylogruppe B1 (68,3 %), gefolgt von B2 und E, wobei B2 die höchste Gesamtzahl an exVAGs pro Isolat aufwies. Überraschenderweise wies ein PFGE-Typ mit relativ wenigen exVAGs die höchsteUm das Verständnis von der bakteriellen Darmbesiedlung in Tierpopulationen ohne anthropogene Einflüssne zu verbessern, wurde die Vielfalt von E. coli in unberührten Wildtierpopulationen untersucht. Die Diversität von E. coli in Kormoranen unter minimalen anthropogenen Einflüssen ist hoch. E. coli wurden von einzelnen Komoranen aus zwei Kolonien isoliert, die sich auf kleinen Inseln in Seen befinden (>100 km von menschlichen Siedlungen entfernt). Die Diversität der Isolate wurde mittels Pulsfeldgelelektrophorese (PFGE) untersucht. 137 Isolate von Kolonie-1 und 75 Isolate von Kolonie-2 ergaben 60 bzw. 33 PFGE-Typen. Repräsentative Stämme jedes PFGE-Typs wurden hinsichtlich Phylogruppen, extraintestinale Virulenz-assoziierte Gene (exVAGs), Adhäsion an einer Hühnerdarmzelllinie und Antibiotikaresistenzen analysiert. Die meisten Isolate gehörten zur Phylogruppe B1 (68,3 %), gefolgt von B2 und E, wobei B2 die höchste Gesamtzahl an exVAGs pro Isolat aufwies. Überraschenderweise wies ein PFGE-Typ mit relativ wenigen exVAGs die höchste Isolationshäufigkeit auf und zeigte eine hohe Adhäsionsrate. Eine vergleichende Analyse der exVAGs mit anderen E. coli - Populationen aus Wildtieren ergab, dass das sat-Gen (sekretierte Autotransporter-Toxin) nur bei Kormoranen vorkommt. Das 2. Ziel war die Charakterisierung und Identifizierung von Faktoren, die zu einem neuartigen Adhäsionsphänotyp beitragen; wird E. coli-Stamm 4972 auf der Zelllinie 5637 inkubiert, adhäriert dieser in Klumpen. Transkriptom und Proteom der anhaftenden Bakterien gruppierten sich zusammen und unterschieden sich von den Bakterien im Überstand. Die klumpige Struktur wurde auf Antibiotikastress untersucht, wobei die sessilen Strukturen einen hohen Antibiotikadruck tolerierten (bis zu 16 mg/ml Ampicillin und bis zu 2 µg/ml Gentamicin). Die Datenanalyse ergab eine unterschiedliche Expression von 623 Genen zwischen Bakterien, die Klumpen bilden, und solchen im Überstand. 148 Gene waren hypothetisch. Fünf hypothetische Gene (ffp, espX1, pilV, spnT, yggT) sowie vier bekannte Gene (dnaK, spy, flgH, fimH) wurden gezielt deletiert. Sieben Gen-Deletionsmutanten (spy, flgH, fimH und ffp, pilV, spnT, yggT) wurden erfolgreich erzeugt und auf verschiedene Parameter untersucht. ΔflgH zeigte einen Verlust des klumpigen Phänotyps und die Adhäsionsfähigkeit wurde durch Komplementierung zu 80 % wiederhergestellt. Wurde nach der Klumpenbildung eine antibiotische Belastung mit Ampicillin durchgeführt, zeigte Δffp keine Wirkung bei hohen Konzentration. Bei ΔpilV erhöhte sich die Adhäsion signifikant auf 151 %, und nach der Komplementierung betrug die Adhäsion 53 %. ΔspnT schnitt bei Ampicillin-belasteter Adhäsion fast 8,5 Mal besser ab als der Wildtyp-Stamm. ΔyggT wies eine hohe Adhäsion von 145,5 % auf, und sank nach Wiedereinführung auf 13 %. Insgesamt konnten wir einen neuen Phänotyp charakterisieren und die Rolle von Genen bestimmen, die zum Phänotyp der klumpigen Adhäsion beitragen.show moreshow less

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Search Google Scholar Stastistics
Metadaten
Author: Muhammad Moman KhanORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-64429
DOI:https://doi.org/10.26127/BTUOpen-6442
Referee / Advisor:Prof. Dr. Peter Schierack, Prof. Dr. Florian Gunzer
Document Type:Doctoral thesis
Language:English
Year of Completion:2023
Date of final exam:2023/07/06
Release Date:2023/08/01
Tag:Adhäsion; Antibiotikaresistenz; Gene; Kolonisation
Adhesion; Antibiotic resistance; Colonization; E. coli; Genes
GND Keyword:Tiere; Darmflora; Escherichia coli; Gen; Antibiotikum; Arzneimittelreistenz
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Multiparameterdiagnostik
Licence (German):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Einverstanden ✔
Diese Webseite verwendet technisch erforderliche Session-Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie diesem zu. Unsere Datenschutzerklärung finden Sie hier.