Identifizierung der für die Kolonisierung des medizinischen Blutegels Hirudo verbana erforderlichen Gene von Aeromonas veronii

Most digestive tracts contain a complex consortium of beneficial microorganisms, making it challenging to tease apart the molecular interactions between symbiont and host. The digestive tract of Hirudo verbana, the medicinal leech, is an ideal model system because it harbors a simple microbial community in the crop, comprising the genetically amenable Aeromonas veronii and a Rikenella-like bacterium. Signature-tagged mutagenesis (STM) was used to identify genes required for digestive tract colonization. Of 3,850 transposon (Tn) mutants screened, 46 were identified as colonization mutants. Previously we determined that the complement system of the ingested blood remained active inside the crop and prevented serum-sensitive mutants from colonizing. The identification of 26 serum-sensitive mutants indicated a successful screen. The remaining 20 serum-resistant mutants are described in this study and revealed new insights into symbiont-host interactions. An in vivo competition assay compared the colonization levels of the mutants to that of a wild-type competitor. Attenuated colonization mutants were grouped into five classes: surface modification, regulatory, nutritional, host interaction, and unknown function. One STM mutant, JG736, with a Tn insertion in lpp, encoding Braun's lipoprotein, was characterized in detail. This mutant had a >25,000-fold colonization defect relative to colonization by the wild-type strain at 72 h and, in vitro, an increased sensitivity to sodium dodecyl sulfate, suggesting the presence of an additional antimicrobial property in the crop. The classes of genes identified in this study are consistent with findings from previous STM studies involving pathogenic bacteria, suggesting parallel molecular requirements for beneficial and pathogenic host colonization.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Beim Screening von 3 850 Transposon-Mutanten mittels signaturmarkierter Mutagenese wurden 46 Kolonisierungsmutanten von Aeromonas veronii im Verdauungstrakt von Hirudo verbana identifiziert; 20 serumresistente Mutanten ließen sich in fünf Klassen einteilen (Oberflächenmodifikation, Regulation, Nährstoffe, Wirtsinteraktion, unbekannte Funktion). Die Mutante JG736 mit Insertion in lpp (Braun-Lipoprotein) zeigte gegenüber dem Wildtyp nach 72 h einen >25 000-fachen Kolonisierungsdefekt und in vitro eine erhöhte SDS-Empfindlichkeit. Die Ergebnisse legen nahe, dass vorteilhafte und pathogene Wirtsbesiedelung ähnliche molekulare Voraussetzungen erfüllen.

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