Joint project

Funder: German Research Foundation

Period: 2021-2024

URI: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/464874573?context=projekt&task=showDetail&id=464874573&

Detailed description: 
Phagen sind Viren, die Bakterien infizieren. Sie sind äußerst zahlreich in der Umwelt und beeinflussen die Ökologie der Bakterien inklusive aller Stoffwechselflüsse oder das menschliche Mikrobiom. Grundsätzlich existieren bei der Phagen-Wirts-Interaktion zwei hauptsächliche Mechanismen. Beim lytischen Phagenzyklus kommt es zur Wirt-Phagen-Interaktion und der Phage transportiert sein Chromosom in die Wirtsszelle. Dort übernimmt er die wichtigsten Zellfunktionen und stellt diese auf die Produktion neuer Phagenpartikel um. Nach der Produktion der Phagenpartikel erfolgt deren Freisetzung durch Lyse und damit endgültigen Tötens des Wirts. Im lysogenen Zyklus dagegen sind die Phagen in der Lage, ihr Erbgut stabil als Prophagen in der Wirtszelle zu verankern, dieses wird dann bei den folgenden Zellteilungen mit vermehrt. Aufgrund bestimmter Signale, z. B. erhöhtem Zellstress, wird der lytische Zyklus aktiviert, Phagenpartikel gebildet, und der Wirt wird zerstört. In Milliarden Jahren gemeinsamer Evolution haben Phagen und Wirte eine Reihe von Angriffs- und Abwehrmechanismen entwickelt, die zu einem großen Teil, auch aufgrund vieler nicht charakterisierter Phagen, noch unbekannt sind. In dem vorgeschlagen Projekt sollen Effektorproteine von LambdaSo, einem lysogenen Phagen, der den Wirt Shewanella oneidensis befällt, detailliert charakterisiert werden. Dazu soll ein breites Spektrum an genetischen, proteinbiologischen und fluoreszenzmikroskopischen Methoden angewandt werden um zu untersuchen, wie zwei kleine Phagenproteine in der Lage sind, die Zellteilung und Zellwachstum des Wirtes und dessen Zelllyse komplett zu kontrollieren. Wir erwarten, dass die Ergebnisse fundamental neue Einblicke in die Prozesse bieten werden, mit denen bakterielle Viren die Funktionen des Wirtes übernehmen und beeinflussen.