Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Mikrobiologie

Betreuer: Prof. Dr. Andreas Podbielski



Diplom-Biologin Juliane Völkel
(e-mail: julianevz@web.de )

Genetische Variabilität und molekulare Populationsstruktur von Bartonella henselae

Die Populationsstruktur von B. henselae wurde durch verschiedene Typisierungsmethoden untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurden das Multi-locus sequence typing und die Pulsfeld-Gelelektrophorese zur Analyse der genetischen Variabilität und Populationsstrukur von 182 B. henselae-Isolaten eingesetzt. Beide Methoden zeigten dabei ein hohes Diskriminierungspotential und eigneten sich gut für die molekulare Typisierung der verschiedenen B. henselae-Stämme.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Restriktionsenzyme SmaI, ApaI, Eco52I und XmaJI bei der PFGE-Analyse besonders geeignet sind. Dagegen scheint das Enzym NotI aufgrund des generierten Bandenrestriktionsmusters, welches zu 13 verschiedenen PFGE-Typen bei 182 Isolaten führte, weniger für den Einsatz in der B. henselae-Typisierung in Frage zukommen

Durch die Sequenzierung des 16S rDNA-Genes und acht verschiedenen housekeeping genes gelang die Identifizierung von 14 verschiedenen Sequenztypen innerhalb der B. henselae-Population. Die Sequenztypen ST1, ST5, ST6 und ST7 repräsentieren mit 83,5 % der Isolate die Hauptsequenztypen. Geographisch betrachtet gibt es eine signifikante Verteilung der Sequenztypen ST1, ST6 und ST7. Weiterhin wurde gezeigt, dass ST1 signifikant viele humanpathogene B. henselae-Isolate umfasst. Über 66 % der mit Menschen assoziierten Isolate wurden diesem Sequenztyp zugeordnet. Der Sequenztyp ST1 fasst somit besonders virulente Stämme zusammen. Der Vergleich der erhaltenen PFGE-Resultate mit den MLST-Ergebnissen führte zu einer hohen Konkordanz zwischen den PFGE-Typen und den Sequenztypen.

Im Rahmen der Analyse von B. henselae-Primärisolaten wurden genetische Variationen für einige Stämme gefunden, die jedoch durch häufiges Passagieren in einen genetischen Haupttyp übergehen. Die Mechanismen für das Auftreten dieser Änderungen bei Primärisolaten, die sich im Bandenrestriktionsmuster widerspiegeln, sind noch nicht bekannt. Unsere Daten zeigten erstmals, dass wenige B. henselae-Isolate zwei verschiedene 16S rRNA-Genkopien besitzen. Für die Interpretation von zukünftigen 16S rRNA-Sequenzierungsergebnisse im Rahmen von Bartonella-Spezies-Untersuchungen sollte deshalb die Existenz von unterschiedlichen 16S rRNA-Genkopien berücksichtigt werden.

Abschließend ist festzustellen, dass die Kombination von PFGE und MLST bei weiteren epidemiologischen Studien von B. henselae besonders empfehlenswert ist.