Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae

Louise Roer

Research output: Book/ReportPh.D. thesisResearch

314 Downloads (Pure)

Abstract

Den globale udvikling og hurtige spredning af antibiotika resistens anses for at være et stigende problem i vores samfund, og en stor trussel for det menneskelige helbred. Det seneste slående eksempel er observationen af plasmid-båret kolistin resistens, som i Danmark blev fundet i en Escherichia coli bakterie som kun var modtagelig for meget få klasser af antibiotika. I dette tilfælde ville optaget af yderligere resistens efterlade et meget begrænset omfang af mulige behandlingsmetoder. Det er derfor af yderste vigtighed at vi tilegner os yderligere viden indenfor de mekanismer som kontrollerer spredningen af antibiotika resistens. Plasmider er et af de mobile elementer kan udveksle DNA mellem bakterier, og er en udbredt mægler i spredningen af antibiotika resistens fra en donor til en recipient.
Dette Ph.d. studie har fokuseret på forskellige faktorer hos recipienten der kan kontrollere optaget af plasmider, og derved antibiotika resistens. En af disse faktorer, kaldet restriktions-modifikations systemer (RM systemer), har hidtil har været anset som en barriere for horisontal overførsel mellem bakterier. Dette Ph.d. studie har vist, at ved overførsel at plasmider via celle-celle kontakt er denne barriere ikke fuldkommen, og DNA kan stadig overføres til recipienten. Overførsel af DNA mellem bakterier er også med til at øge bakteriernes udvikling og tilpasningsevne til deres omgivelser. RM systemer har i nogle bakterier vist sig at have indflydelse på udviklingen af bakterierne. Denne sammenhæng blev i Ph.d. studiet undersøgt for Salmonella enterica, som hovedsageligt udveksler DNA via celle-celle kontakt. Analysen omfattede karakterisering af RM systemer for 221 genomer, hvilket var muligt ved brug af nye teknologier som hel-genom sekventering, og udviklingen af et brugervenlige internet-værktøj der kan undersøge DNA sekvenser for kendte RM systemer (RM-Finder). Her viste det sig dog at bakteriernes indhold af RM systemer ikke kunne afspejles i udviklingen af Salmonella enterica, og andre faktorer må derfor spille ind. Ved at bestemme recipient potentialet for en kollektion af Salmonella enterica var det igen muligt at benytte hel-genom sekventering og bioinformatik til at undersøge gen-forskelle hos bakterierne der kunne forklare deres recipient potentiale. Indtil nu har det dog ikke været muligt at identificere enkelte recipient gener hos Salmonella enterica der har betydning for god eller dårlig udveksling af DNA. For undertypen Salmonella Enteritidis er 33 gen kandidater ved at blive yderligere undersøgt og verificeret.
Dette Ph.d. studie har øget viden indenfor RM systemer, deres indflydelse på overførsel af DNA via celle-celle kontakt, og deres betydning i udviklingen af bakterier. Yderligere har studiet indikeret at der findes gener hos modtageren af DNA, som kan kontrollere overførslen. Ph.d. studiet efterlader store muligheder for at finde gener der er involveret i optaget af plasmider og antibiotika resistens.
Original languageEnglish
Place of PublicationSøborg
PublisherNational Food Institute, Technical University of Denmark
Number of pages55
ISBN (Electronic)978-87-93109-77-3
Publication statusPublished - 2016

Cite this

Roer, L. (2016). Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae. Søborg: National Food Institute, Technical University of Denmark.
Roer, Louise. / Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae. Søborg : National Food Institute, Technical University of Denmark, 2016. 55 p.
@phdthesis{2c3ed4852bbb4e62835dfb422588c6d0,
title = "Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae",
abstract = "Den globale udvikling og hurtige spredning af antibiotika resistens anses for at v{\ae}re et stigende problem i vores samfund, og en stor trussel for det menneskelige helbred. Det seneste sl{\aa}ende eksempel er observationen af plasmid-b{\aa}ret kolistin resistens, som i Danmark blev fundet i en Escherichia coli bakterie som kun var modtagelig for meget f{\aa} klasser af antibiotika. I dette tilf{\ae}lde ville optaget af yderligere resistens efterlade et meget begr{\ae}nset omfang af mulige behandlingsmetoder. Det er derfor af yderste vigtighed at vi tilegner os yderligere viden indenfor de mekanismer som kontrollerer spredningen af antibiotika resistens. Plasmider er et af de mobile elementer kan udveksle DNA mellem bakterier, og er en udbredt m{\ae}gler i spredningen af antibiotika resistens fra en donor til en recipient.Dette Ph.d. studie har fokuseret p{\aa} forskellige faktorer hos recipienten der kan kontrollere optaget af plasmider, og derved antibiotika resistens. En af disse faktorer, kaldet restriktions-modifikations systemer (RM systemer), har hidtil har v{\ae}ret anset som en barriere for horisontal overf{\o}rsel mellem bakterier. Dette Ph.d. studie har vist, at ved overf{\o}rsel at plasmider via celle-celle kontakt er denne barriere ikke fuldkommen, og DNA kan stadig overf{\o}res til recipienten. Overf{\o}rsel af DNA mellem bakterier er ogs{\aa} med til at {\o}ge bakteriernes udvikling og tilpasningsevne til deres omgivelser. RM systemer har i nogle bakterier vist sig at have indflydelse p{\aa} udviklingen af bakterierne. Denne sammenh{\ae}ng blev i Ph.d. studiet unders{\o}gt for Salmonella enterica, som hovedsageligt udveksler DNA via celle-celle kontakt. Analysen omfattede karakterisering af RM systemer for 221 genomer, hvilket var muligt ved brug af nye teknologier som hel-genom sekventering, og udviklingen af et brugervenlige internet-v{\ae}rkt{\o}j der kan unders{\o}ge DNA sekvenser for kendte RM systemer (RM-Finder). Her viste det sig dog at bakteriernes indhold af RM systemer ikke kunne afspejles i udviklingen af Salmonella enterica, og andre faktorer m{\aa} derfor spille ind. Ved at bestemme recipient potentialet for en kollektion af Salmonella enterica var det igen muligt at benytte hel-genom sekventering og bioinformatik til at unders{\o}ge gen-forskelle hos bakterierne der kunne forklare deres recipient potentiale. Indtil nu har det dog ikke v{\ae}ret muligt at identificere enkelte recipient gener hos Salmonella enterica der har betydning for god eller d{\aa}rlig udveksling af DNA. For undertypen Salmonella Enteritidis er 33 gen kandidater ved at blive yderligere unders{\o}gt og verificeret.Dette Ph.d. studie har {\o}get viden indenfor RM systemer, deres indflydelse p{\aa} overf{\o}rsel af DNA via celle-celle kontakt, og deres betydning i udviklingen af bakterier. Yderligere har studiet indikeret at der findes gener hos modtageren af DNA, som kan kontrollere overf{\o}rslen. Ph.d. studiet efterlader store muligheder for at finde gener der er involveret i optaget af plasmider og antibiotika resistens.",
author = "Louise Roer",
year = "2016",
language = "English",
publisher = "National Food Institute, Technical University of Denmark",

}

Roer, L 2016, Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae. National Food Institute, Technical University of Denmark, Søborg.

Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae. / Roer, Louise.

Søborg : National Food Institute, Technical University of Denmark, 2016. 55 p.

Research output: Book/ReportPh.D. thesisResearch

TY - BOOK

T1 - Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae

AU - Roer, Louise

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Den globale udvikling og hurtige spredning af antibiotika resistens anses for at være et stigende problem i vores samfund, og en stor trussel for det menneskelige helbred. Det seneste slående eksempel er observationen af plasmid-båret kolistin resistens, som i Danmark blev fundet i en Escherichia coli bakterie som kun var modtagelig for meget få klasser af antibiotika. I dette tilfælde ville optaget af yderligere resistens efterlade et meget begrænset omfang af mulige behandlingsmetoder. Det er derfor af yderste vigtighed at vi tilegner os yderligere viden indenfor de mekanismer som kontrollerer spredningen af antibiotika resistens. Plasmider er et af de mobile elementer kan udveksle DNA mellem bakterier, og er en udbredt mægler i spredningen af antibiotika resistens fra en donor til en recipient.Dette Ph.d. studie har fokuseret på forskellige faktorer hos recipienten der kan kontrollere optaget af plasmider, og derved antibiotika resistens. En af disse faktorer, kaldet restriktions-modifikations systemer (RM systemer), har hidtil har været anset som en barriere for horisontal overførsel mellem bakterier. Dette Ph.d. studie har vist, at ved overførsel at plasmider via celle-celle kontakt er denne barriere ikke fuldkommen, og DNA kan stadig overføres til recipienten. Overførsel af DNA mellem bakterier er også med til at øge bakteriernes udvikling og tilpasningsevne til deres omgivelser. RM systemer har i nogle bakterier vist sig at have indflydelse på udviklingen af bakterierne. Denne sammenhæng blev i Ph.d. studiet undersøgt for Salmonella enterica, som hovedsageligt udveksler DNA via celle-celle kontakt. Analysen omfattede karakterisering af RM systemer for 221 genomer, hvilket var muligt ved brug af nye teknologier som hel-genom sekventering, og udviklingen af et brugervenlige internet-værktøj der kan undersøge DNA sekvenser for kendte RM systemer (RM-Finder). Her viste det sig dog at bakteriernes indhold af RM systemer ikke kunne afspejles i udviklingen af Salmonella enterica, og andre faktorer må derfor spille ind. Ved at bestemme recipient potentialet for en kollektion af Salmonella enterica var det igen muligt at benytte hel-genom sekventering og bioinformatik til at undersøge gen-forskelle hos bakterierne der kunne forklare deres recipient potentiale. Indtil nu har det dog ikke været muligt at identificere enkelte recipient gener hos Salmonella enterica der har betydning for god eller dårlig udveksling af DNA. For undertypen Salmonella Enteritidis er 33 gen kandidater ved at blive yderligere undersøgt og verificeret.Dette Ph.d. studie har øget viden indenfor RM systemer, deres indflydelse på overførsel af DNA via celle-celle kontakt, og deres betydning i udviklingen af bakterier. Yderligere har studiet indikeret at der findes gener hos modtageren af DNA, som kan kontrollere overførslen. Ph.d. studiet efterlader store muligheder for at finde gener der er involveret i optaget af plasmider og antibiotika resistens.

AB - Den globale udvikling og hurtige spredning af antibiotika resistens anses for at være et stigende problem i vores samfund, og en stor trussel for det menneskelige helbred. Det seneste slående eksempel er observationen af plasmid-båret kolistin resistens, som i Danmark blev fundet i en Escherichia coli bakterie som kun var modtagelig for meget få klasser af antibiotika. I dette tilfælde ville optaget af yderligere resistens efterlade et meget begrænset omfang af mulige behandlingsmetoder. Det er derfor af yderste vigtighed at vi tilegner os yderligere viden indenfor de mekanismer som kontrollerer spredningen af antibiotika resistens. Plasmider er et af de mobile elementer kan udveksle DNA mellem bakterier, og er en udbredt mægler i spredningen af antibiotika resistens fra en donor til en recipient.Dette Ph.d. studie har fokuseret på forskellige faktorer hos recipienten der kan kontrollere optaget af plasmider, og derved antibiotika resistens. En af disse faktorer, kaldet restriktions-modifikations systemer (RM systemer), har hidtil har været anset som en barriere for horisontal overførsel mellem bakterier. Dette Ph.d. studie har vist, at ved overførsel at plasmider via celle-celle kontakt er denne barriere ikke fuldkommen, og DNA kan stadig overføres til recipienten. Overførsel af DNA mellem bakterier er også med til at øge bakteriernes udvikling og tilpasningsevne til deres omgivelser. RM systemer har i nogle bakterier vist sig at have indflydelse på udviklingen af bakterierne. Denne sammenhæng blev i Ph.d. studiet undersøgt for Salmonella enterica, som hovedsageligt udveksler DNA via celle-celle kontakt. Analysen omfattede karakterisering af RM systemer for 221 genomer, hvilket var muligt ved brug af nye teknologier som hel-genom sekventering, og udviklingen af et brugervenlige internet-værktøj der kan undersøge DNA sekvenser for kendte RM systemer (RM-Finder). Her viste det sig dog at bakteriernes indhold af RM systemer ikke kunne afspejles i udviklingen af Salmonella enterica, og andre faktorer må derfor spille ind. Ved at bestemme recipient potentialet for en kollektion af Salmonella enterica var det igen muligt at benytte hel-genom sekventering og bioinformatik til at undersøge gen-forskelle hos bakterierne der kunne forklare deres recipient potentiale. Indtil nu har det dog ikke været muligt at identificere enkelte recipient gener hos Salmonella enterica der har betydning for god eller dårlig udveksling af DNA. For undertypen Salmonella Enteritidis er 33 gen kandidater ved at blive yderligere undersøgt og verificeret.Dette Ph.d. studie har øget viden indenfor RM systemer, deres indflydelse på overførsel af DNA via celle-celle kontakt, og deres betydning i udviklingen af bakterier. Yderligere har studiet indikeret at der findes gener hos modtageren af DNA, som kan kontrollere overførslen. Ph.d. studiet efterlader store muligheder for at finde gener der er involveret i optaget af plasmider og antibiotika resistens.

M3 - Ph.D. thesis

BT - Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae

PB - National Food Institute, Technical University of Denmark

CY - Søborg

ER -

Roer L. Recipient Determinants Affecting Conjugational Promiscuity in Enterobacteriaceae. Søborg: National Food Institute, Technical University of Denmark, 2016. 55 p.