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Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL)

Abteilung Mikrobiologie
Technische Universität München
Weihenstephaner Berg 3
D-85350 Freising

 Regulation überlappender Gene von pathogenen Escherichia coli  durch Umweltsignale 
Teil des Projektes "FOG-Theory" im DFG Schwerpunkt InKoMBio SPP 1395

Gruppenleiter: PD Dr. Klaus Neuhaus


In diesem Projekt sollen neue, überlappend Protein-codierende DNA-Sequenzen aus Prokaryoten beschrieben werden. Des Weiteren möchten wir die solchen Genen zugrunde liegenden Mechanismen der Evolution und Expression mit Hilfe von Modellen aus der Informations- und Kommunikations­theorie verstehen. Hierzu kooperieren wir mit dem Lehrstuhl „Datenanalyse und Visualisierung“ von Prof. D. Keim an der Universität Konstanz und dem Lehrstuhl “Telecommunications and Applied Information Theory“ von Prof. M. Bossert an der Universität Ulm.



Identifikation und Charakterisierung überlappender Gene und Orphan-Gene in pathogenen Bakterien.
Mitarbeiter: Dr. Richard Landstorfer


Überlappende Gene sind vor allem von Viren bekannt, in bakteriellen Genomen galten sie bisher als selten. Doch die tatsächliche Zahl dieser Gene, sowie antisense-Transkripte zur spezifischen Genregulation, ist unbekannt. Des Weiteren sind in bakteriellen Genomen viele Gene nur als „hypothetisch“ oder „unbekannt“ annotiert; diese sind zum Teil taxonomisch begrenzt vorkommende Gene, da sie nur in einer oder wenigen Arten vorkommen. Wir untersuchen das Transkriptom und Proteom von Krankheitserregern mittels moderner Hochdurchsatz-Methoden unter einer großen Diversität von Wachstumsbedingungen, die an mögliche Umweltbedingungen angelehnt sind. Die anschließende Charakterisierung der neuen Transkripte und Genprodukte aus den Krankheitserregern ist nötig, um deren pathogenes Potential und ihre Umweltpersistenz besser verstehen zu können.



  Expressionsstudien überlappender Gene in EHEC und verwandten Bakterien
Mitarbeiterin: Dipl.-Biol. Lea Fellner


Enterohämorrhagische E. coli’s (EHEC) wurden erstmals 1982 in Amerika entdeckt. Sie verursachen schwere Lebensmittelvergiftung und zum Teil ein sogenanntes hämolytisch- urämisches Syndrom (Nierenversagen). Viele Details der Virulenzgene und der Wirt-Bakterium-Interaktionen wurden bisher aufgedeckt, doch relativ wenig ist über die Gene bekannt, die es EHEC ermöglichen, außerhalb eines Wirtes in der Umwelt zu persistieren. Studien an anderen Bakterien aus der Umwelt zeigten, daß eine Reihe von Genen nur unter nicht-Laborbedingungen aktiv ist. In Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern wird nach vielversprechenden neuen und bisher hypothetischen offenen Leserahmen gesucht. Diese werden mutiert und anschließend die Mutanten auf ihren Phänotyp hin untersucht.


 

Ausschnitt aus dem Genom des Bakteriums Escherichia coli O157:H7 mit eingezeichneten Genen (weiße Pfeile). Hier befindet sich eines der wenigen bekannten, vollständig überlappenden Genepaare aus diesem Bakterium (htgA / Z0011).



Aktuelles

Forschungspreis
Otto-von-Guericke Forschungspreis für Siegfried Scherer

Preisverleihung
Innovationspreis für Siegfried Scherer

Paper
Spoilage of Microfiltered and Pasteurized Extended Shelf Life Milk Is Mainly Induced by Psychrotolerant Spore-Forming Bacteria that often Originate from Recontamination (2017)

Paper
Transcriptional and translational regulation by RNA thermometers, riboswitches and the sRNA DsrA in Escherichia coli O157:H7 Sakai under combined cold and osmotic stress adaptation. (2016)

Paper
Hysteresis in myo-inositol utilization by Salmonella Typhimurium (2016)

Paper
Probiotic Enterococcus faecalis Symbioflor® down regulates virulence genes of EHEC in vitro and decrease pathogenicity in a Caenorhabditis elegans model (2017)

Paper
Draft Genome Sequence of Lysinibacillus xylanilyticus SR-86 (Nov. 2016)

Paper
Permanent colonization of creek sediments, creek water and limnic water plants by four Listeria species in low population densities (November 2016)

Paper
Draft Genome Sequence of the Xanthan Producer Xanthomonas campestris LMG 8031 (Oktober 2016)

Paper
Comparative Bioinformatics and Experimental Analysis of the Intergenic Regulatory Regions of Bacillus cereus hbl and nhe Enterotoxin Operons and the Impact of CodY on Virulence Heterogeneity (Mai 2016)

Paper
Regulation of fucose and 1,2-propanediol utilization by Salmonella enterica serovar Typhimurium (März 2016)

Paper
Acidified nitrite inhibits proliferation of Listeria monocytogenes - Transcriptional analysis of a preservation method (März 2016)

Berufung Expertenrat
Prof. Dr. Siegfried Scherer wurde in den Expertenrat für Lebensmittelsicherheit des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz berufen.

Paper
Translatomics combined with transcriptomics and proteomics reveals novel functional, recently evolved orphan genes in Escherichia coli O157:H7 (EHEC)

Paper
A sensitive and robust method for direct determination of lipolytic activity in natural milk environment (März 2016, online first)

Paper
Evidence for the recent origin of a bacterial protein-coding, overlapping orphan gene by evolutionary overprinting (Dez. 2015).

Paper
Massive horizontal gene transfer, strictly vertical inheritance and ancient duplications differentially shape the evolution of Bacillus cereus enterotoxin operons hbl, cytK and nhe (Nov. 2015)

Paper
Chemodiversity of cereulide, the emetic Toxin of Bacillus cereus (2015)