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Development of computational models of the chlamydial interactomes and of bacterial secreted proteins.

Computergestützte Modelle der Chlamydieninteraktome und bakterieller Sekretion.

München, Technische Universität, Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Diss., 2010, 232 S.
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Chlamydiae are a group of bacteria that comprise environmental species living as symbionts in lower eukaryotes and human-pathogenic bacteria. Their intra-cellular lifestyle makes the understanding of their molecular biology and host interactions a rather challenging effort. Interaction networks of these species have been predicted by bioinformatics methods applied to identify functional sub-systems (called 'functional modules'). These modules have been used for protein function prediction and to identify virulence related proteins. The evolution of these modules due to the adaptation level on the respective hosts has been investigated indicating which functionalities have been lost due to host adaptation. The major transport route of effector proteins from many Gram(-) bacterial into their host cells is the Type III secretion apparatus. It could be shown, that the recognition signal leading to specific transport is taxonomically universal and can be modeled computationally. The resulting software-package (EffectiveT3) allows the generation of high confident effector candidate lists from sequence information that will accelerate the characterization of novel effectors.
Die Gruppe der Chlamydien umfasst bakterielle Symbionten in niederen Eukaryoten, als auch humanpathogene Bakterien. Die Aufklärung ihrer molekularen Mechanismen ist schwierig, da wegen der intra-zellulären Lebensweise der isolierte Organismus nicht zugänglich ist. Die Vorhersage von Interaktionsnetzwerken mit Hilfe der Bioinformatik konnte zur Identifizierung funktionaler Module auf Basis der Genominformation genutzt werden. Diese wurden zur Funktionsvorhersage sowie zur Identifizierung unbekannter Virulenzfaktoren eingesetzt. Eine evolutionäre Analyse in Bezug auf unterschiedliche Anpassung an den Wirt zeigte, wie und welche zelluläre Funktionen in den pathogenen Spezies verloren gingen. Ein wichtiger Transportweg für sogenannte Effektorproteine ist das Typ III Sekretionssytem welches in vielen gram(-) Bakterien Effektoren in die Wirtszelle transportiert. Es konnte gezeigt werden, dass das Erkennungssignal für diesen Transport speziesunabhängig ist und modelliert werden kann. Die daraus resultierende Software (EffectiveT3) ermöglicht die Vorhersage von wahrscheinlichen Effektoren an Hand ihrer Sequenz, welche die Entdeckung neuer Effektoren beschleunigen wird.
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Publication type Other: Thesis
Thesis type Doctoral thesis
Keywords TTSS; functional modules; annotation; chlamydiae
University Technische Universität
University place München
Faculty Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan
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