MUTANOFAKTINPRODUKTION, BIOFILMBILDUNG UND FITNESS VON STREPTOKOKKEN: AUFKLÄRUNG DER ZUSAMMENHÄNGE

Bakterien zeigen vielfältige biochemische Fähigkeiten, einschließlich der Produktion von sekundären Metaboliten, die für das Überleben entscheidend sind. Unter diesen Metaboliten haben Mutanofakte (Mufs) – zyklische Lipopeptide – durch ihre Rolle bei der bakteriellen Biofilmbildung Aufmerksamkeit erregt, insbesondere bei Streptococcus mutans (Smu), einem Hauptverursacher von Zahnkaries. Über den Muf-Gencluster synthetisiert, erhöhen Mufs die Robustheit der Biofilme, wie bei hochbiofilmbildenden Smu-Stämmen bestätigt wurde. Diese Studie untersucht die Rolle von Mufs in der Biofilmdynamik bei Smu, Streptococcus mitis und Streptococcus agalactiae. Interessanterweise zeigt S. mitis mit einem zinkreaktionären Motiv im Muf-Promoter eine verbesserte Biofilmbildung unter zinkreichen Bedingungen, während S. agalactiae trotz des Muf-Clusters nur minimale Biofilmbildung aufweist, was den Einfluss zusätzlicher genetischer oder Umweltfaktoren unterstreicht. Vorläufige Daten zeigen, dass eine wachstumsphasenabhängige Muf-Expression erfolgt: Smu reguliert die Muf-Produktion in der frühen logitaritmatischen Phase hoch, während S. mitis in der stationären Phase ihren Höhepunkt erreicht. Wir vermuten, dass die Muf-Biosynthese streng durch wachstumsphasenspezifische Signalwege zwischen Arten geregelt wird. Diese Forschung untersucht die genetische Vielfalt des Muf-Clusters und seine Auswirkungen auf die Biofilmbildung in Einzel- und Mehrartenkontexten. Umweltfaktoren wie Zink, das die Biofilme von S. mitis verbessert, werden ebenfalls untersucht. Zusätzlich werden wir die antimikrobielle Aktivität von MFs und ihre Rolle in der inter-Spezies Kommunikation innerhalb von Biofilmen bewerten. Genetische Manipulationen, einschließlich Muf-Promotorfusionen und Deletionsmutanten, werden die transkriptionelle Regulation aufklären. Wir wollen die molekularen Mechanismen hinter der MF-Produktion, deren Einfluss auf bakterielle Adhäsion und inter-Spezoies Interaktionen erforschen. Diese Arbeit hat Auswirkungen auf das Verständnis der mikrobiellen Ökologie und die Entwicklung innovativer Strategien zur Bekämpfung biofilmassoziierter Infektionen, einschließlich Zahnkaries.