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2022-01-21T21:47:17Z

Genomforschung: Komma statt Punkt

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{{Taxobox
| Taxon_Name = Wolinella
| Taxon_WissName = Wolinella succinogenes
| Taxon_Rang = Art
| Taxon_Autor = ([[Meyer J. Wolin|Wolin]] et al., 1961) [[Anne Tanner|Tanner]] et al., 1981
| Taxon2_Name =
| Taxon2_LinkName = nein
| Taxon2_WissName = Wolinella
| Taxon2_Rang = Gattung
| Taxon2_Autor = Tanner et al., 1981
| Taxon3_Name =
| Taxon3_WissName = Helicobacteraceae
| Taxon3_Rang = Familie
| Taxon4_Name =
| Taxon4_WissName = Campylobacterales
| Taxon4_Rang = Ordnung
| Taxon5_Name =
| Taxon5_WissName = Epsilonproteobacteria
| Taxon5_Rang = Klasse
| Taxon6_Name = Proteobakterien
| Taxon6_WissName = Proteobacteria
| Taxon6_Rang = Abteilung
| Bild =
| Bildbeschreibung =
}}

'''''Wolinella succinogenes''''', ein [[gramnegativ]]es [[Bakterium]] das aus dem [[Pansen]] von Rindern isoliert wurde, gehört zur Klasse der [[Epsilonproteobacteria|Epsilonproteobakterien]], welche auch die wichtigen humanpathogenen Bakterien ''[[Helicobacter pylori]]'' und ''[[Campylobacter jejuni]]'' enthält. Während die chronische Besiedlung mit ''H. pylori'' [[Magengeschwür]]e und [[Magenkrebs]] auslösen kann und ''C. jejuni'' einen sehr häufigen Erreger von [[Gastroenteritis]] darstellt, erscheint die Besiedlung durch ''W. succinogenes'' bei seinem Wirtsorganismus keinerlei pathogene Erscheinungen auszulösen. ''W. succinogenes'' wird daher als vollkommen harmloser Bestandteil der normalen Bakterienflora des Pansens angesehen und eignet sich daher auch als Modellorganismus zur Untersuchung von Stoffwechselwegen innerhalb des [[Stickstoffkreislauf|Stickstoff-]] und [[Schwefelkreislauf]]es im Labor.

== Genomforschung ==
Aus der im Jahr 2003 von Stephan C. Schuster und Kollegen publizierten Genomsequenz von ''W. succinogenes'' wurden wesentliche neue Einsichten bezüglich der Genomstruktur, der [[Physiologie]] und der [[Genregulation]] dieses Bakteriums abgeleitet. Das [[Genom]] umfasst 2110355 Basenpaare mit einem [[GC-Gehalt]] von 48,5 %, die für insgesamt 2046 mögliche Proteine kodieren.<ref>{{Literatur |Autor=Claudia Baar, Mark Eppinger, Guenter Raddatz, Jörg Simon, Christa Lanz |Titel=Complete genome sequence and analysis of Wolinella succinogenes |Sammelwerk=Proceedings of the National Academy of Sciences |Band=100 |Nummer=20 |Datum=2003-09-30 |ISSN=0027-8424 |DOI=10.1073/pnas.1932838100 |PMC=208819 |PMID=14500908 |Seiten=11690–11695 |Online=https://www.pnas.org/content/100/20/11690 |Abruf=2022-01-02}}</ref> Unter diesen befinden sich 23 Protein-kodierende Gene, welche [[Häme (Stoffgruppe)|Häm]] ''c''-Bindemotive aufweisen und somit nach Expression als Cytochrome fungieren können. Neben 17 kompletten oder partiellen [[IS-Element]]en wurden im Genom auch mehrere Genomische Inseln gefunden, die sich in ihrem GC-Gehalt vom Rest des Genoms unterscheiden und vermutlich erst in der jüngeren Vergangenheit über [[Horizontaler Gentransfer|lateralen Gentransfer]] in das Genom integriert wurden.

== Metabolische Versatilität ==
''W. succinogenes'' ist in der Lage, eine Vielzahl von unterschiedlichen anorganischen Substanzen für seine Energiegewinnung durch [[Atmung#Anaerobe Atmung|Respiration]] zu nutzen, darunter [[Nitrat]],<ref name="Vibrio">{{Literatur |Autor=N. J. Jacobs, M. J. Wolin |Titel=Electron-transport system of Vibrio succinogenes. I. Enzymes and cytochromes of electron-transport system |Sammelwerk=Biochimica Et Biophysica Acta |Band=69 |Datum=1963-01-01 |ISSN=0006-3002 |Seiten=18–28 |PMID=13964322}}</ref> [[Nitrit]]<ref>{{Literatur |Autor=R. Blackmore, T. Brittain |Titel=Kinetic studies on the nitrite reductase of Wolinella succinogenes |Sammelwerk=The Biochemical Journal |Band=233 |Nummer=2 |Datum=1986-01-15 |ISSN=0264-6021 |Seiten=553–557 |PMC=1153061 |PMID=3954753}}</ref> (Umweltgift), [[Fumarsäure]],<ref name="Vibrio" /> [[Sulfit]]<ref>{{Literatur |Autor=Melanie Kern, Martin G. Klotz, Jörg Simon |Titel=The Wolinella succinogenes mcc gene cluster encodes an unconventional respiratory sulphite reduction system |Sammelwerk=Molecular Microbiology |Band=82 |Nummer=6 |Datum=2011-12-01 |ISSN=1365-2958 |Seiten=1515–1530 |DOI=10.1111/j.1365-2958.2011.07906.x}}</ref> (saurer Regen) und [[Distickstoffmonoxid|Lachgas]]<ref>{{Literatur |Autor=Monique Luckmann, Daniel Mania, Melanie Kern, Lars R. Bakken, Åsa Frostegård |Titel=Production and consumption of nitrous oxide in nitrate-ammonifying Wolinella succinogenes cells |Sammelwerk=Microbiology |Band=160 |Nummer=8 |Datum=2014-01-01 |Seiten=1749–1759 |DOI=10.1099/mic.0.079293-0}}</ref> (Treibhausgas). Mit diesen Enzymkomplexen kann die Möglichkeit einer biologischen Entfernung besagter Substanzen untersucht werden. Darüber hinaus ist ''W. succinogenes'' nicht zur [[Fermentation]] fähig und kann so während der Respiration nicht durch andere Quellen Energie bzw. ATP zu gewinnen. Daher eignet sich dieses Bakterium für die isolierte Untersuchung der Bioenergetik unter Respiration einer der genannten Substanzen.

== Produktion von Multihäm-Cytochromen ==
Für die Produktion von Proteinen wird in der Biotechnologie häufig ''Escherichia coli'' genutzt, welcher in einer Kultur zu hoher Dichte anwachsen kann, relativ robust ist und eine Vielzahl von Proteinen heterolog in hoher Menge produzieren kann. In den letzten Jahren wird die Proteinklasse der [[Cytochrome|Multihäm-Cytochrom ''c''-]]Enzyme für die Biotechnologie erschlossen, welche in ''E. coli'' allerdings nur anaerob oder mit zusätzlichen [[Plasmid]]en<ref>{{Literatur |Autor=Engin Arslan, Henk Schulz, Rachel Zufferey, Peter Künzler, Linda Thöny-Meyer |Titel=Overproduction of the Bradyrhizobium japonicum c-Type Cytochrome Subunits of thecbb3Oxidase in Escherichia coli |Sammelwerk=Biochemical and Biophysical Research Communications |Band=251 |Nummer=3 |Datum= |Seiten=744–747 |DOI=10.1006/bbrc.1998.9549}}</ref> produziert werden können. Selbst unter diesen Bedingungen kann die Bildung von vollständig mit Häm-Gruppen beladenen und so erst funktionalem Enzym nicht garantiert werden. In ''W. succinogenes'' werden viele Stoffwechselreaktionen durch Multihäm-Cytochrome katalysiert, weswegen es konstant Systeme zur Häm-Synthese sowie zum Einbau dieser in Proteine besitzt. Enzyme mit bis zu 10 Hämgruppen können mit diesem Organismus für die spätere Charakterisierung produziert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Melanie Kern, Jörg Simon |Titel=Chapter nineteen – Production of Recombinant Multiheme Cytochromes c in Wolinella succinogenes |Sammelwerk=Methods in Enzymology |Reihe=Research on Nitrification and Related Processes, Part A |Band=486 |Verlag=Academic Press |Datum=2011-01-01 |Seiten=429–446 |DOI=10.1016/b978-0-12-381294-0.00019-5}}</ref>

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=C. Baar, M. Eppinger, G. Raddatz, J. Simon, C. Lanz, O. Klimmek, R. Nandakumar, R. Gross, A. Rosinus, H. Keller, P. Jagtap, B. Linke, F. Meyer, H. Lederer, S. C. Schuster
|Titel=Complete genome sequence and analysis of Wolinella succinogenes
|Sammelwerk=[[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proceedings of the National Academy of Sciences]]
|Band=100
|Nummer=20
|Datum=2003-09-19
|Seiten=11690–11695
|DOI=10.1073/pnas.1932838100
|PMC=208819
|PMID=14500908}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Campylobacterales]]
[[Kategorie:Campylobacterales (Ordnung)]]

Wolinella - Versionsgeschichte

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