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Planorbis varians Fuchs 1870
No full textPlanorbis varians Fuchs, 1870 —how to recombine? Planorbis varians Fuchs, 1870 in Fuchs 1870a: 356, pl. 14, figs 1–9. Gyraulus (Gyraulus) varians (Fuchs): Wenz 1923: 1622 (cum syn.). Muellerpalia varians (Fuchs, 1870); Bandel 2010: 104 [not pl. 8, figs 90–94, = Muellerpalia bicincta (Fuchs, 1870)]. Marinescugyra varians (Fuchs, 1870); Bandel 2010: 112, pl. 13, figs 153–158. In his revision about the valvatiform gastropods of the Paratethys realm, Bandel (2010) introduced amongst others the genera Muellerpalia (Hydrobiidae) and Marinescugyra (Planorbidae), based on characteristic protoconch features. One of the discussed species is Planorbis varians Fuchs, 1870 from Rădmăneşti in Romania. On the grounds of different protoconch properties, Bandel assigned specimens, putatively belonging to the same species, to either Muellerpalia (p. 104) or Marinescugyra (p. 112). For the latter, it even constitutes the type species. Hence, Bandel used two different combinations based on the same original combination. From a nomenclatural as well as a taxonomic view this is of course not tenable. It means that either the various specimens belong to two different species or the diagnostic features of the two genera are not meaningful. The associated problems were clear to the author as became evident from personal correspondence: Bandel (pers. comm.) stated the possibility that " Planorbis varians " is actually represented by two species, which would have to be assigned variably to Muellerpalia or Marinescugyra based on their protoconchs. Unfortunately, this discussion is wanting in the paper. However, it turned out that the two combinations indeed refer to different species. The specimens illustrated by Bandel (2010) as " Marinescugyra varians " (pl. 13, figs 153–158) undoubtedly refer to the same species as described by Fuchs (1870a). They correspond in the two strong keels, the intermediate spiral lines, the slightly concave umbilical part, and the weakly stepped funnel-like apical part. In contrast, the individuals depicted as " Muellerpalia varians " (Bandel 2010, pl. 8, figs 90–95) belong to a different species: they have both keels on the umbilical side, apparently lack additional spiral lines, have highly convex whorls, and more distinct growth lines. Direct comparison of the descriptions and illustrations of Fuchs (1870a, b) and Bandel (2010) suggest that Bandel confused several species. Firstly, " Muellerpalia varians " sensu Bandel rather corresponds to " Valvata bicincta Fuchs, 1870 " in Fuchs (1870b) [= Muellerpalia bicincta (Fuchs, 1870)]. Secondly, specimens illustrated as " Muellerpalia bicincta " by Bandel rather resemble " Valvata carinata Fuchs, 1870 " in Fuchs (1870b) [= Muellerpalia carinata (Fuchs, 1870)]. Conversely, Muellerpalia carinata (Fuchs, 1870) sensu Bandel, 2010 may represent Muellerpalia bicincta. The new combinations of both latter taxa with the new genus Muellerpalia still remain valid. The presence of a second, fainter keel on the umbilical side in " Muellerpalia varians " sensu Bandel (2010) [= Muellerpalia bicincta (Fuchs, 1870)], which is not discernible in the original material of Fuchs (1870a), is regarded as intraspecific variability herein, as all other features correspond quite well. Unfortunately, Bandel did not provide an illustration of the apical region, which would show a distinct keel if our determination as M. bicincta is correct. Nevertheless, the endpoint of keel-like structure is visible in the apertural view (Bandel 2010, pl. 8, fig. 94). Even if it might turn out that this tentative placement is wrong, it still remains well separated from Marinescugyra varians. In conclusion, the genus Marinescugyra, with Planorbis varians Fuchs, 1870 as type species, remains valid and the combination Marinescugyra varians (Fuchs, 1870) is the only accepted one. The combination Muellerpalia varians (Fuchs, 1870) is based on a misidentification of the species. We tentatively synonymize this record with Muellerpalia bicincta (Fuchs, 1870).Published as part of Neubauer, Thomas A., Harzhauser, Mathias, Georgopoulou, Elisavet, Mandic, Oleg & Kroh, Andreas, 2014, Replacement names and nomenclatural comments for problematic species-group names in Europe's Neogene freshwater Gastropoda, pp. 453-468 in Zootaxa 3785 (3) on pages 464-465, DOI: 10.11646/zootaxa.3785.3.7, http://zenodo.org/record/491336
Yersinia pestis genomes of the first and second plague pandemic recovered from ancient DNA
No full textEpidemic infectious diseases have shaped human history, but studies on the history of diseases were in the past limited to indirect evidence due to the elusiveness of the causative agents. This has fundamentally changed through the emergence of ancient pathogen genomics which allows us to reconstruct genomes of microorganisms from ancient DNA. This dissertation focuses on Yersinia pestis, responsible for at least two historical pandemics. The first paper presents eight Y. pestis genomes of the First Pandemic (541–750) covering at least the first century of this pandemic. The results suggest that the Justinianic Plague (541–544) already reached the British Isles, show that the causative lineage diversified early during the pandemic in multiple strains, and give indications for its persistence in Europe or close-by. A deletion discovered in the youngest strains might hold clues for ecological adaptations. The second paper presents 34 genomes of the Second Pandemic (1346–18th c.), recovered from ten sites dating to the 14th-17th c. A genome from Russia testifies the initial entry through East Europe, the low diversity during the Black Death (1346–1353) shows a rapid spread. The close relationship of all Second Pandemic strains suggests a local persistence and diversification. A deletion in one clade similar to the one detected in the first paper, coinciding with an accelerated substitution rate, could be interpreted as convergent evolution. The third paper challenges previous claims in a recently published paper about the origin of the Justinianic Plague through a reanalysis of the two presented genomes. The phylogenetic analysis of one sample suggests rather an identification as a strain potentially basal to the Black Death. The essay gives a short introduction on the history of plague research and a comprehensive overview of the recent discoveries of archaeogenetic studies, including insights into the evolution of the bacterium enabled by prehistoric plague genomes.Durch die Geschichte hindurch hatten Infektionskrankheiten und Epidemien einen prägenden Einfluss auf Populationen, Gesellschaften, Mentalitäten und unsere Umwelt. Die Seuchengeschichte war in der Vergangenheit jedoch weitgehend auf indirekte Zeugnisse beschränkt, da die Erreger schwer greifbar sind. Dies hat sich jüngst durch die Entwicklung der ‚Paläopathogenomik‘ aus der Paläogenetik fundamental verändert. Diese Methodik erlaubt die Rekonstruktion von bakteriellen, viralen und Protozoen-Genomen aus alter DNA, gewonnen aus menschlichen Überresten. Diese Dissertation widmet sich Yersinia pestis, dem Erreger der Beulenpest, verantwortlich für mindestens zwei historische Pandemien: Die Erste Pandemie (541–750), die mit der Justinianischen Pest im Mittelmeerraum begann, und der Zweiten Pandemie, die nach dem berüchtigten Schwarzen Tod (1346–1353) für mehr als 400 Jahre in Europa wütete. Frühere Studien konnten bereits Y. pestisals Erreger beider Pandemien identifizieren, ließen jedoch viele Fragen offen, die hier in drei Studien, einem Essay und der abschließenden Diskussion angesprochen werden sollen. Die erste Studie stellt acht Y.-pestis-Genome der Ersten Pandemie von Fundorten in Deutschland, England, Frankreich und Spanien vor, die zumindest das erste Jahrhundert dieser Pandemie abdecken. Die Ergebnisse legen nahe, dass bereits die Justinianische Pest (541-544) die Britischen Inseln erreicht hat, dass der verantwortliche Stamm bereits im frühen Stadium der Pandemie diversifizierte, und dass die Pest möglicherweise in Europa oder benachbarten Regionen überdauerte. Eine Deletion in den jüngsten Stämmen könnte auf eine ökologische Anpassung hindeuten. Die zweite Studie bietet neue Einblicke in den Beginn und Verlauf der zweiten Pandemie durch 34 alte Genome aus Deutschland, England, Frankreich, Russland und der Schweiz, datiert auf das 14.–17. Jh. Ein Genom aus Russland bezeugt den Eintrag der Pest über Osteuropa, die geringe Diversität während des Schwarzen Todes eine rasante Ausbreitung. Die enge Verwandtschaft aller Stämme der Zweiten Pandemie deutet an, dass der Erreger lokal überdauerte und diversifizierte. In einer Klade wurde neben einer erhöhten Substitutionsrate eine Deletion ähnlich jener der ersten Studie beobachtet, was möglicherweise als konvergente Evolution interpretiert werden kann. Die dritte Studie ficht die Behauptungen einer kürzlich publizierten Studie zum Ursprung der Justinianischen Pest durch eine Neuanalyse der vorgestellten Genome an. Die phylogenetische Analyse eines der Genome zeigt vielmehr, dass es basal zum Schwarzen Tod fallen könnte. Der Essay bietet einen kurzen Abriss zur Geschichte der Pestforschung und eine umfassende Übersicht über die neuesten Entdeckungen der Archäogenetik, darunter auch die Einblicke in die Evolution des Erregers, die durch prähistorische Pestgenome gewonnen wurden. Im letzten Teil werden die Ergebnisse der Studien vergleichend und in einem weiteren Rahmen unter drei Schwerpunkten – methodische Herausforderungen, Ursprünge der beiden Pandemien sowie Verlauf und Persistenz – diskutiert, mit einem kritischen Blick auf die Grenzen des archäogenetischen Ansatzes und einem Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder
UNUSUALLY COORDINATED PHOSPHORUS-COMPOUNDS .39. PHOSPHATRIAFULVENES - PHOSPHAALKENES WITH INVERSE ELECTRON-DENSITY
No full textFUCHS EPO, HEYDT H, REGITZ M, Schoeller W, BUSCH T. UNUSUALLY COORDINATED PHOSPHORUS-COMPOUNDS .39. PHOSPHATRIAFULVENES - PHOSPHAALKENES WITH INVERSE ELECTRON-DENSITY. TETRAHEDRON LETTERS. 1989;30(38):5111-5114
Untersuchung des Propandiol- und Fucoseabbaus in <em>Salmonella</em> Typhimurium
No full textRecently, an interconnection between metabolism and virulence in enteropathogenic bacteria has been postulated. For instance, reduced proliferation in host cells has been described for strains of the human enteropathogen Salmonella Typhimurium, impaired to utilise 1,2-propanediol (1,2-PD).
In the current thesis, the gene clusters required for 1,2-PD (pdu) and L-fucose (Fuc; fuc) degradation were found to be conserved among S. enterica serovars, sequenced thus far. Already minor concentrations of 1,2-PD are sufficient to induce pdu gene expression, which is not or only insufficiently repressed by the simultaneous availability of 1,2-PD and alternative carbon sources. Ensuing from promoter PpduA, the pdu operon is expressed as a single polycistronic mRNA. The indispensability of the gene products of pduC and fucA for the degradation of the respective substrate could be demonstrated in growth assays. Further, the relevance of 1,2-PD degradation was investigated in more complex substrates and the invertebrate model. Cell culture assays, using mucus-secreting cell lines, confirmed the necessity of mobility for host cell invasion.Jüngst wurde ein Zusammenhang zwischen Metabolismus und Virulenz in enteropathogenen Bakterien postuliert. Beispielsweise zeigten Stämme des humanpathogenen Bakteriums Salmonella Typhimurium, die 1,2-Propandiol (1,2-PD) nicht nutzen können, eine abgeschwächte Proliferation im Wirt.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die für den 1,2-PD (pdu)- und L-Fucose (L-Fuc; fuc)-Abbau benötigten Gene in den Genomen nahezu aller bis heute sequenzierten Serovare von S. enterica konserviert sind. Bereits geringste Mengen an 1,2-PD induzieren die Expression der pdu Gene, die durch die zeitgleiche Verfügbarkeit anderer Kohlenstoffquellen nicht oder nur unzureichend gehemmt werden. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass das pdu Operon unter Kontrolle des Promotors PpduA, als polycistronische mRNA exprimiert wird. In Wachstumsstudien zeigte sich, dass die Gene pduC und fucA essentiell für den Abbau des jeweiligen Substrats sind. Die Relevanz des 1,2-PD Abbaus wurde nachfolgend in komplexeren Substraten, sowie im Invertebratenmodell untersucht. Zusätzlich wurden Versuche mit Mukus sekretierenden Zelllinien durchgeführt, welche die Notwendigkeit der Mobilität für die Wirtszellinvasion bestätigten
Analysis of repressor IolR in <i>myo</i>-inositol metabolism by <i>Salmonella enterica</i> serovar Typhimurium
No full textDer myo-Inositol-Stoffwechsel von S. Typhimurium ist von einer bistabilen Genaktivität und einem mehrstufigen kooperativen DNS-Bindemechanismus des Repressors IolR geprägt. Des Weiteren wurde das Auftreten von Hysterese bei Abwesenheit von myo-Inositol beobachtet. Ein Wachstumsnachteil in Folge einer konstitutiven iol-Genexpression unter nicht-induzierenden Bedingungen für diese Gene verdeutlichte, dass ein Gleichgewicht zwischen der Expression der metabolischen Kapazität für die Besetzung verschiedenster Nischen und den verursachten Fitness-Kosten des Stoffwechselwegs existiert.Myo-inositol metabolism of S. Typhimurium is characterized by a bistable gene activity and a complex cooperative DNA-binding mechanism of the repressor IolR. Furthermore, the occurrence of hysteresis was observed in the absence of myo-inositol. A growth disadvantage due to constitutive iol gene expression under non-inducing conditions for these genes has revealed a balance between the expression of metabolic capacity for the occupancy of various niches and the fitness costs caused by the metabolic pathway
Biochemical characterization of the <i>Francisella tularensis</i> γ-glutamyltranspeptidase as a target for the development of new anti-infectives
No full textDie γ-Glutamyltranspeptidase der F. tularensis (FgGT) wurde als ein mögliches Target für die Entwicklung neuer Antiinfektiva gegen Tularämie untersucht. Diese Arbeit beschreibt die Validierung des enzymatischen gGT Standart Assays zu einem spezifischen FgGT- Assays, der es ermöglichte nach möglichen FgGT-Inhibitoren zu suchen. Zudem erfolgte die biochemische Charakterisierung und Aufklärung der Kristallstuktur der FgGT im Rahmen dieser Arbeit. All dies zusammen bildet eine solide Grundlage für die Suche nach möglichen FgGT- Inhibitoren bzw. für die Wirkstoffentwicklung gegen Tularämie.The γ-glutamyltranspeptidase of the F. tularensis (FgGT) was characterized as a potential drug target for the development of new anti-infectives against tularemia. This thesis describes the validation of the biochemical standard activity assay in order to search for specific FgGT inhibitors. In addition to this specific FgGT activity assay, the biochemical characterization and the elucidation of the crystal structure provide a sound foundation for the search of FtgGT inhibitory substances and for the development of the active substance against tularemia
Regulation of the <em>myo</em>-inositol metabolism of <em>Salmonella </em>Typhimurium by the activator ReiD and the sRNA RssR
No full textSalmonella Typhimurium zählt zu den häufigsten Verursachern bakterieller Darminfektionen. Während der Infektion ermöglichen spezifische metabolische Eigenschaften dem Pathogen, unter wechselnden Bedingungen gegen die Darmflora zu konkurrieren und Nischen im Wirt erfolgreich zu besetzen. Die Nutzung von myo-Inositol (MI) als Kohlenstoff- und Energiequelle stellt für S. Typhimurium einen solchen Faktor in der Schnittmenge von Metabolismus und Virulenz dar. Zum einen sind die iol-Gene, die für diese Eigenschaft kodieren, essentiell für die Nutzung von MI in vitro. Zum anderen führt die Deletion dieser Gene, die auf der genomischen Insel GEI4417/4436 lokalisiert sind, zur Attenuation der Virulenz in verschiedenen Tiermodellen. In dieser Arbeit wurden zwei neue Regulationsfaktoren des MI-Abbauweges, die sRNA RssR und der Aktivator ReiD, identifiziert und charakterisiert. Der von der Pathogenitätsinsel SPI-2 kodierte Hauptvirulenzregulator SsrB kontrolliert die Expression von rssR, die wiederum das Transkript von reiD stabilisiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit untermauern daher den Zusammenhang zwischen dem MI-Metabolismus und der Virulenz von Salmonellen.Salmonella Typhimurium is one of the most common causes of bacterial intestinal infections. During infection specific metabolic abilities enable pathogens to compete against the microbiota and to successfully occupy niches in the host. The use of myo-inositol (MI) by S. Typhimurium as a source of carbon and energy is such a factor overlapping metabolism and virulence. On the one hand the iol genes coding for this property are essential for the use of MI in vitro. On the other hand the deletion of these genes leads to attenuation of virulence in different animal models. In the present study the sRNA RssR and the activator ReiD were identified and characterized as two novel regulatory factors of the MI degradation pathway. The main virulence regulator SsrB encoded on the pathogenicity island SPI-2 regulates the expression of rssR, which stabilizes the transcript of reiD. Hence, the results of the present study support the link between MI metabolism and virulence in Salmonella
Nitrogen metabolism of <em>Listeria monocytogenes</em>: identification of novel substrates and their utilisation for protein synthesis
No full textDie Virulenzfaktoren von Listeria monocytogenes sind gut untersucht, wenige Daten gibt es jedoch über den Stickstoff-(N)-Metabolismus und dessen Anpassung an die Wirtsumgebung. In dieser Arbeit wurden 15N-Isotopologue Profiling etabliert und teils neue N-Quellen von L. monocytogenes charakterisiert, wobei die simultane Nutzung verschiedener N-Quellen demonstriert werden konnte. Des Weiteren wurde eine Methode zur Untersuchung von Stoffflüssen zwischen Bakterien und Caenorhabditis elegans als Modellorganismus entwickelt und erstmalig ein N-Fluss vom Wirt zu den Bakterien nachgewiesen.The virulence factors of Listeria monocytogenes are well-investigated. By contrast, little data is available about the nitrogen-(N)-metabolism and its adaption to the host environment. In this study 15N-isotopologue profiling was established, and N-sources of L. monocytogenes characterised. Here, the simultaneous use of different N-sources could be shown. Moreover, a method for the investigation of nutrient fluxes between bacteria and Caenorhabditis elegans was developed, demonstrating a N-flux from the host to a pathogen
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