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Titelaufnahme

Titel
Proteomics of black fungi : a sytems biology approach to investigate the adaptation to extreme environments / submitted by Donatella Tesei
VerfasserTesei, Donatella
Begutachter / BegutachterinSterflinger, Katja ; Marzban, Gorji
Betreuer / BetreuerinSterflinger, Katja ; Marzban, Gorji
ErschienenAugust 2015
Umfangverschiedene Seitenzählungen : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Dissertation, 2015
Anmerkung
Titelzusatz sollte lauten: a systems biology approach to investigate the adaptation to extreme environments
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Paralleltitel [Übersetzung des Autors]: Proteomik von schwarzen Pilzen: ein systembiologischer Ansatz um die Anpassung an extreme Umweltbedingungen zu untersuchen
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)DIGE / nLC-ESI-MS/MS / Proteinmuster / Mikrokoloniale Pilze / Pilzproteomik
Schlagwörter (EN)Fungal proteomics / Human pathogen / microcolonial fungi / protein pattern / DIGE / nLC-ESI-MS/MS
Schlagwörter (GND)Pilze / Mikroorganismus / Genexpression / Temperaturabhängigkeit
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-16422 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Proteomics of black fungi [9.14 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Schwarze Pilze gehören zu den stresstolerantesten Organismen auf der Erde. In dieser Studie wurde Proteomik von mikrokolonialen schwarzen Pilzen und pathogenen schwar-zen Hefen durchgeführt um die Auswirkung von Temperatur auf die Proteinexpression zu evaluieren. 2D-Proteinbandenmuster von Knufia perforans, Exophiala jeanselmei und von Friedmanniomyces endolithicus wurden mit dem Hyphomycet Penicillium chrysogenum verglichen. Während P. chrysogenum die höchste Zahl an Proteinen bei 40C und die niedrigste bei 1C exprimierte und somit einen sichtbaren Hinweis auf Temperaturab-hängigkeit gezeigt hat, verringerte sich die Anzahl der exprimierten Proteine bei schwar-zen Pilzen, als dieser Temperaturen von weit über dem optimalen Wachstum ausgesetzt wurden. Dieses Phänomen weist wahrscheinlich auf eine Herabregulierung von metabo-lischen Prozessen hin. Bei 1C stieg die Zahl der Proteine bei schwarzen Pilzstämmen an. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass schwarze Pilze eine andere Strategie verwenden als P. chrysogenum um die nicht optimalen Temperaturen zu bewältigen. 2D-DIGE wurde verwendet um die Charakterisierung der temperaturabhängigen Verän-derungen in der Gesamtproteinexpression der schwarzen Hefe Exophiala dermatitidis die Primär- und Sekundärinfektionen in gesunden menschlichen Wirten verursacht zu untersuchen. Drei Inkubationstemperaturen (37, 45, 1C) und zwei Zeitspannen (1 Std., 1 Woche) wurden ausgewählt um unterschiedliche Umweltbedingungen zu simulieren. 32 unterschiedliche Proteine wurden mittels Massenspektrometrie identifiziert. Interes-santerweise wurde bei 45C keine signifikante Stressreaktion festgestellt, wodurch bei 1C eine allgemeine Senkung des Metabolismus erreicht wurde. Unsere Ergebnisse lassen darauf schließen, dass unter erhöhten Temperaturen eine Feinregulation der Pro-teinexpression stattfindet, insbesondere bei Proteinsets, die in entscheidenden biologi-schen Prozessen involviert sind und das Zellüberleben sicherstellen.

Zusammenfassung (Englisch)

Black fungi are among the most stress tolerant organisms on Earth. In this study prote-omics of black rock microcolonial fungi and pathogenic black yeasts was performed in order to evaluate the impact of temperature on the protein expression profile. 2D-protein patterns of Knufia perforans, Exophiala jeanselmei and Friedmanniomyces endolithicus were compared with the hyphomycete Penicillium chrysogenum. Whereas P. chryso-genum showed the highest number of protein spots at 40C and the lowest at 1C, thus exhibiting real signs of temperature induced reaction, black fungi when exposed to temperatures far above their growth optimum decreased the spots number indicating a down-regulation of the metabolism. At 1C, an increase of protein spots occurred instead in all the black fungi strains. These results indicate a rather different strategy to cope with non-optimal temperature in rock inhabiting black fungi than in hyphomycetes as P. chrysogenum. 2D-DIGE was applied for characterization of temperature-related chang-es in total protein spot abundance in the black yeast Exophiala dermatitidis, an agent of primary and secondary diseases in both immunocompromised and healthy humans. Three incubation temperatures (37, 45, 1C) and two time spans (1h, 1 week) were se-lected to simulate different environmental conditions and evaluate the effects of short- and long-term exposure. A total of 32 variable proteins were identified by mass spec-trometry. Data about protein functions, localization and pathways were obtained. Inter-estingly, a typical stress response under non-optimal temperature was not observed at the proteome level, whereas a reduction of the metabolic activity was detected after ex-posure to cold. Our results suggests that under increased temperatures, a fine regulation of protein expression takes place, particularly concerning the protein sets which are in-volved in crucial biological processes, to guarantee the cell survival and maintenance.