Bacteriocinogeny of yersiniae: molecular interactions of colicin FY with a susceptible bacterial cell

Mgr. Juraj Bosák, Ph.D.

Doctoral thesis

Anotácia:

Bakteriociny jsou antimikrobiální látky produkované bakteriemi. Významnou skupinou bakteriocinů jsou koliciny - toxické exoproteiny produkované některými kmeny čeledi Enterobacteriaceae. Vysoce specifické molekulární interakce kolicinu s komponentami bakteriálního obalu podmiňují buněčnou specifitu těchto molekul. Typickým producentem kolicinů jsou bakterie druhu E. coli, avšak produkce byla popsána i u jiných bakterií. U rodu Yersinia, významného původce onemocnění člověka, byla prokázaná produkce několika bakteriocinů se specifickým účinkem vůči patogenním yersiniím. Nedávno byla v naší laboratoři popsána produkce antimikrobiálního agens nepatogenním kmenem Yersinia frederiksenii Y27601. Navrhujeme prostudovat identitu a molekulární interakce tohoto antimikrobiálního agens. Metodicky bude práce vycházet z metod molekulární biologie a genetiky. V prvním roce bude probíhat genetická analýza kolicinogenních determinant. V druhém a třetím roce soustředíme na charakterizaci mechanizmu účinku daného bakteriocinu. Ve čtvrtém roce bude prozkoumán účinek bakteriocinu vůči patogenům člověka s ohledem na potenciální terapeutické využití.

Abstract:

Bacteriocins are antimicrobial agents produced by bacteria. One important group of bacteriocins is represented by colicins – toxic exoproteins produced by several strains of the family Enterobacteriaceae. Highly specific molecular interactions of a colicin with the bacterial envelope lead to a high cell specificity of these molecules. The typical producer of colicins is E. coli; however, the colicinogeny has been also described in other bacterial species. Genus Yersinia is a significant human pathogen. Several bacteriocins produced by yersiniae have been described, with specificity to pathogenic yersiniae. Recently, our lab found a nonpathogenic strain of Y. frederiksenii Y27601 to produce an antimicrobial agent. We suggest studying the identity and the molecular interactions of this antimicrobial agent. Several techniques of molecular biology and genetics will be used in the study. In the first year, the colicinogenic determinants will be studied genetically. In the following two years, the mechanism of action of the molecule will be described. In the last, the antimicrobial effect of the bacteriocin against human pathogens will be studied, considering therapeutical aplication of the molecule.

Keywords

Antibacterial toxin, Bacteriocin, Colicin, Yersinia, Y. enterocolitica, Escherichia, Yersiniosis, Probiotics, Kolicin, Bakteriocin, Probiotika

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 9. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 9. 2013
• Vedúci: prof. MUDr. David Šmajs, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / odbor:
Medical Biology (4-years) / Medical Biology