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The alternative sigma factor σL of L. monocytogenes promotes growth under diverse environmental stresses


Raimann, Eveline. The alternative sigma factor σL of L. monocytogenes promotes growth under diverse environmental stresses. 2009, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

The alternative sigma factor σL of L. monocytogenes promotes growth

under diverse environmental stresses



Summary

Listeria monocytogenes are important food-borne pathogens that can cause

outbreaks of serious human disease. These organisms frequently colonize and

proliferate on preserved food products despite exposure to stress conditions induced

by low storage temperatures, inclusion of organic acid based preservatives and high

osmolarity. To assess alternative sigma factor σL contributions to such stress

resistance of L. monocytogenes, quantitative RT-PCR assays and sigL gene deletion

mutagenesis were applied in strain EGDe. Transcription of sigL was significantly

induced by growth of EGDe under cold, organic acid and elevated NaCl salt

concentration stress conditions. The growth of a sigL strain exposed to these stress

conditions was also found to be significantly impaired in comparison to that of its

isogenic wild-type strain. The contribution of σL to transcription control of cold and

NaCl stress adaptation genes, oppA, cspD and clpP was also comparatively

assessed in sigL and wild type EGDe cells. Transcription of the oppA gene, which

encodes the OppA protein that also promotes L. m. cold growth, was significantly

reduced in cold stress grown sigL cells compared to levels of the wild type EGDe

strain. These findings therefore suggest important roles of σL regulatory pathways in

facilitating resistance of L. monocytogenes organisms against stress conditions

associated with low storage temperatures, exposure to organic acid and elevated

NaCl salt concentrations. Listeria monocytogenes ist ein bedeutender Lebensmittelinfektionserreger, welcher

schwere Krankheiten beim Menschen verursachen kann und die Fähigkeit aufweist,

sich auch bei tiefen Temperaturen, bei Vorhandensein von Säure und bei relativ

hohen Salzkonzentrationen noch zu vermehren. Ziel dieser Arbeit war es, die

Bedeutung des alternativen Sigmafaktors σL für diese Stressadaptation unter

Verwendung von Deletionsmutanten und Expressionanalysen näher zu beschreiben.

Kälte-, Säure- und Salzstress führten zu einer signifikanten Steigerung der

Transkription von sigL. Zudem zeigte die sigL Mutante des Stammes EGDe unter

all diesen Bedingungen eine deutlich schlechtere Wachstumsfähigkeit verglichen

zum Wildtypstamm. Daneben wurde ein möglicher Beitrag des alternativen

Sigmafaktors σL im Zusammenhang mit der Transkriptionskontrolle weiterer

ausgewählter Gene (oppA, cspD und clpP), die mit Kälte- und Salzstressadaptation

beschrieben sind, eruiert. Die unter Kältestress gewachsene sigL EGDe Mutante

zeigte auch eine signifikant reduzierte Expression von oppA. Damit scheint der

alternative Sigmafaktor σL eine wichtige Rolle in der Regulation einer Vielzahl von

Genen zu spielen, die für die Kälte-, Säure- und Salzstressadatation von

L. monocytogenes Beudeutung haben.

Abstract

The alternative sigma factor σL of L. monocytogenes promotes growth

under diverse environmental stresses



Summary

Listeria monocytogenes are important food-borne pathogens that can cause

outbreaks of serious human disease. These organisms frequently colonize and

proliferate on preserved food products despite exposure to stress conditions induced

by low storage temperatures, inclusion of organic acid based preservatives and high

osmolarity. To assess alternative sigma factor σL contributions to such stress

resistance of L. monocytogenes, quantitative RT-PCR assays and sigL gene deletion

mutagenesis were applied in strain EGDe. Transcription of sigL was significantly

induced by growth of EGDe under cold, organic acid and elevated NaCl salt

concentration stress conditions. The growth of a sigL strain exposed to these stress

conditions was also found to be significantly impaired in comparison to that of its

isogenic wild-type strain. The contribution of σL to transcription control of cold and

NaCl stress adaptation genes, oppA, cspD and clpP was also comparatively

assessed in sigL and wild type EGDe cells. Transcription of the oppA gene, which

encodes the OppA protein that also promotes L. m. cold growth, was significantly

reduced in cold stress grown sigL cells compared to levels of the wild type EGDe

strain. These findings therefore suggest important roles of σL regulatory pathways in

facilitating resistance of L. monocytogenes organisms against stress conditions

associated with low storage temperatures, exposure to organic acid and elevated

NaCl salt concentrations. Listeria monocytogenes ist ein bedeutender Lebensmittelinfektionserreger, welcher

schwere Krankheiten beim Menschen verursachen kann und die Fähigkeit aufweist,

sich auch bei tiefen Temperaturen, bei Vorhandensein von Säure und bei relativ

hohen Salzkonzentrationen noch zu vermehren. Ziel dieser Arbeit war es, die

Bedeutung des alternativen Sigmafaktors σL für diese Stressadaptation unter

Verwendung von Deletionsmutanten und Expressionanalysen näher zu beschreiben.

Kälte-, Säure- und Salzstress führten zu einer signifikanten Steigerung der

Transkription von sigL. Zudem zeigte die sigL Mutante des Stammes EGDe unter

all diesen Bedingungen eine deutlich schlechtere Wachstumsfähigkeit verglichen

zum Wildtypstamm. Daneben wurde ein möglicher Beitrag des alternativen

Sigmafaktors σL im Zusammenhang mit der Transkriptionskontrolle weiterer

ausgewählter Gene (oppA, cspD und clpP), die mit Kälte- und Salzstressadaptation

beschrieben sind, eruiert. Die unter Kältestress gewachsene sigL EGDe Mutante

zeigte auch eine signifikant reduzierte Expression von oppA. Damit scheint der

alternative Sigmafaktor σL eine wichtige Rolle in der Regulation einer Vielzahl von

Genen zu spielen, die für die Kälte-, Säure- und Salzstressadatation von

L. monocytogenes Beudeutung haben.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Stephan Roger, Kuhnert Peter
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Food Safety and Hygiene
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
610 Medicine & health
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2009
Deposited On:13 Jan 2010 14:59
Last Modified:24 Sep 2019 16:27
Number of Pages:30
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005826445&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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