Vergleichende Analyse zwischen Candida albicans und Candida dubliniensis unter besonderer Berücksichtigung des Transkriptionsfaktors Rim101

• Main Author: Wicker, Monika
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2004
• Subjects: ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/1475; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16694; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16694; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/1475/Doktorarbeit2.pdf

C.dubliniensis kann, wie auch die nahe verwandte Spezies C.albicans, als Antwort auf eine Reihe von Umweltfaktoren von der Hefeform in echtes filamentöses Wachstum übergehen. Bei der Regulation des pH-abhängigen Dimorphismus von C.dubliniensis spielt, wie bei verschiedenen anderen Pilzspezies der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor Rim101 eine zentrale Rolle. Dieser weist mit 85% zwar eine im Speziesvergleich geringe Aminosäure-identität zu C.albicans-Rim101 auf, zeigt jedoch die gleiche pH-abhängige Expression wie C.albicans-RIM101, ist in C.albicans funktionell aktiv und kann die typischen Defekte einer C.albicans-rim101-Nullmutante komplementieren. C.dubliniensis-Rim101 ist zudem beteiligt an der Regulation des Wachstums bei 45°C und der Koloniefärbung auf CHROM agar-Candida, zwei Eigenschaften, in denen sich C.albicans und C.dubliniensis unterscheiden. Ursache für diese speziesspezifische Merkmalsausprägung ist die bei C.dubliniensis deutlich stärkere Expression von RIM101. Ein weiterer phänotypischer Unterschied zwischen C.albicans und C.dubliniensis betrifft mit der Fähigkeit zu Filamentierung und invasivem Wachstum zwei für C.albicans nachgewiesenermaßen wichtige Virulenzfaktoren. Auf Kochblutagar, nach 24 - 48-stündiger Inkubation bei 37°C und 5% CO2, bildet C.dubliniensis glatte, weiß-glänzende, scharf begrenzte halbkugelförmige Kolonien, während C.albicans-Kolonien eine rauhe, grau erscheinende Oberfläche aufweisen und mit Ausläufern in den umgebenden Agar einwachsen. Auslösend für die ausgeprägte Filamentierung von C.albicans ist das additive Zusammenwirken von erhöhtem CO2-Gehalt, erhöhter Temperatur und einem noch nicht endgültig identifizierten Bestandteil des Kochblutagars. Mit einer Sensitivität von 95,8% und einer Spezifität von 100% eignet sich dieses Verfahren auch als einfacher diagnostischer Test. Auf molekularer Ebene sind Efg1 und Cph1 an der Filamentierungsauslösung beteiligt, wobei Efg1 aber eine wesentlich größere Bedeutung zukommt. Rim101 scheint keinen Einfluss zu haben. === C.dubliniensis, a species closely related to C.albicans, can switch from a budding yeast form to true hyphal morphology in response to various environmental signals. Like in several other fungi, the pathway controlling the pH-response of C.dubliniensis contains a zinc finger transcription factor: Rim101. On the level of amino acids, C.dubliniensis -Rim101 shows 85% sequence identity to C.albicans -Rim101, which is less than most of the other proteins compared up to now. Nevertheless C.dubliniensis -Rim101 is functionally active in C.albicans and can complement the typical filamentation defects of a C.albicans rim101 delta mutant. Besides this, Rim101 is involved in the regulation of two phenotypic differences between C.albicans and C.dubliniensis. The growth deficit of C.dubliniensis at temperatures above 42°C and its dark green colour during growth on CHROMagar-Candida depends on the higher level of RIM101 expression in C.dubliniensis compared with C.albicans. C.albicans mutants with multiple copies of RIM101 resemble the phenotype of C.dubliniensis. During our studies, we found another phenotypic difference between C.albicans and C.dubliniensis, that concerns hyphal formation and invasive growth, two well known and important virulence factors of C.albicans. After incubation at 37°C and 5%CO2 on Choco-agar for 24 - 48 hours, C.dubliniensis forms smooth white hemispherical colonies. C.albicans colonies are rough grey and filaments invade the surrounding agar. The abundant filamentation of C.albicans under these conditions requires the combination of an elevated CO2-level, high temperature and a component of the Choco-agar as “chemical inductor”. As phenotypic identification of C.dubliniensis under these growth conditions has a sensitivity of 95,8% and a specificity of 100%, it can be used as a simple diagnostically test. With regard to the transcription pathways, Efg1 and Cph1 are involved in the induction of filamentation under these specific growth conditions, although the role of Efg1 is more important. Rim101 seems to have no influence.