Conserved virulence factors of Pseudomonas aeruginosa identified from Drosophila melanogaster-based in vivo screening
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 조유희
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 200608
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 생명과학
- 식별자(기타) 000000103164
- 본문언어 한국어
초록/요약
사람에 대한 기회주의적 병원균인 Pseudomonas aeruginosa는 식물, 곤충, 선충류, 균류, 그리고 원생생물에 이르기까지 다양한 숙주에 감염할 수 있는 다숙주 병원균이다. 본 연구에서는 여러 숙주 모델 중 포유류의 선천적 면역계와 매우 유사한 면역 신호전달 체계를 갖고 있는 Drosophila melanogaster를 이용하여 실험을 수행하였다. P. aeruginosa의 야생형인 PA14 균주가 D. melanogaster를 죽일 수 있기 때문에 이러한 능력을 상실한 즉, 병원성이 감소하는 PA14의 변이균주를 스크리닝하였다. TnphoA가 삽입된 2000개의 임의돌연변이균를 대상으로 스크리닝을 수행한 결과 10개의 변이균주를 얻었고, 그 중에서 8개의 균주는 생쥐 복막염 모델에서도 병원성이 현저히 감소되었다. 변이균주의 염색체로부터 semi-random PCR을 하거나 TnphoA의 삽입부위를 직접 클로닝하는 방법으로 TnphoA 삽입부위를 확인하였다. 두 균주는 각각 dsbA와 wspF에 삽입된 것으로 나타났고, 여섯 균주는 새롭게 밝혀진 병원성 유전자에 삽입된 것으로 나타났다 (PA2424, PA0253, PA0369, PA2077, PA2113, 그리고 PA2002). 나머지 두 개체 중 하나는 PA1928과 PA1929사이에 삽입되었으며, 다른 하나는 P. aeruginosa 유전체 상의 13번째 variable segment에 삽입되었다. 이러한 결과는 D. melanogaster가 포유동물에서도 유효한 P. aeruginosa의 새로운 병원성 인자를 찾거나 병인기전을 규명하는데 매우 효과적인 모델임을 보여준다.
more초록/요약
The human opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is a multihost pathogen capable of infecting diverse hosts that includes plants, insects, nematodes, fungi, and protists. Among those host models, much attention has been paid to the fruit fly, Drosophila melanogaster, since its innate immune signaling pathways exhibit striking similarities to those in mammalian innate immunity. I have exploited the P. aeruginosa-induced killing of D. melanogaster as an assay system to screen for virulence-attenuated mutants of P. aeruginosa strain PA14. Ten mutants were isolated from approximately 2,000 random TnphoA insertion clones, and eight of them (80%) displayed significantly reduced virulence in the murine peritonitis model. Semi-random PCR and direct cloning of the TnphoA insertion regions from the mutant chromosomes revealed the mutation sites; two known genes (dsbA and wspF) together with several genes such as PA2424 (pvdI), PA0253 (hudR), PA0369, PA2077, PA2113, and PA2002 are identified as new virulence genes; the other two insertions are located at an intergenic region between PA1928 (rimJ) and PA1929 and at a coding region located within the 13th variable segment of the P. aeruginosa genome. These results validate the relevance of the D. melanogaster model for the high-throughput identification and characterization of the new ubiquitous virulence factors of this bacterium.
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