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Mikrobiologie im Zeitalter der Genomforschung

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Fortschritte der Satellitengeodäsie. Mikrobiologie im Zeitalter der Genomforschung

Part of the book series: Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften ((NWAWVN,volume 453))

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Zusammenfassung

Das Fachgebiet Mikrobiologie geht auf die Arbeiten von Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) zurück, dem es mittels neuentwickelter mikroskopischer Methoden zum ersten Mal gelang, Einzeller sichtbar zu machen. Als eigentliche Gründungsväter der Mikrobiologie müssen dann aber Louis Pasteur (1822–1895) und Robert Koch (1843–1910) gesehen werden. Louis Pasteur widerlegte die Urzeugungshypothese mit Gärungsversuchen und Robert Koch gelang die Aufklärung von mikrobiellen Infektionskrankheiten. Anschließend zeigten S. Winogradsky (1856–1953) und M. Beijerinck (1851–1931), dass Mikroorganismen ganz allgemein am Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelkreislauf der Natur beteiligt sind. Eine neue Epoche wurde mit der mikrobiellen Biotechnologie eingeläutet. A. Fleming (1881–1955) und S. A. Waksman (1888–1973) entdeckten die Antibiotika Penicillin und Streptomycin. Die Mikrobiologie spielte anschließend bei der Entwicklung der Molekulargenetik eine herausragende Rolle. Mit der Aufklärung der DNA-Struktur im Jahre 1953 durch J. D. Watson und F. Crick setzte eine ungeheure Ergebnisflut ein, die schließlich in den ersten gentechnischen Experimenten an Bakterien ihren Höhepunkt fand. Seit kurzem steht das Fachgebiet Mikrobiologie einer neuen Herausforderung gegenüber. Durch Entwicklung von effektiven Sequenziermethoden ist es seit rund fünf Jahren möglich, die Gesamtsequenz von mikrobiellen Erbspeichern zu bestimmen [1]. Damit ist eine neue Qualitätsebene erreicht. Man wird in Zukunft bei interessanten Mikroorganismen zunächst deren Gesamtsequenz bestimmen und auf einer solchen Datenlage aufbauend dann sehr viel gezielter an die Analyse von biologischen Fragestellungen gehen können. Ein Überblick über die historische Entwicklung im Fachgebiet Mikrobiologie ist der Tabelle 1 zu entnehmen.

Table 1 Historische Entwicklung des Fachgebietes Mikrobiologie
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Literatur

  1. Fleischmann, R. D., Adams, M. D., White, O., Clayton, R.A., Kirkness, E. F., Kerlavage, A. R., Bult, C. J., Tomb, J., Dougherty, B. A., Merrick, J. M., McKenney, K., Sutton, G. G., Fitz-Hugh, W, Fields, C. A., Gocayne, J. D., Scott, J. D., Shirley, R., Liu, L. I., Glodek, A., Kelley, J. M., Weidman, J. F., Phillips, C. A., Spriggs, T., Hedblom, E., Cotton, M. D., Utterback, T., Hanna, M. C., Nguyen, D. T., Saudek, D. M., Brandon, R. C., Fine, L. D., Fritchman, J. L., Fuhrmann, J. L., Geoghagen, N. S., Gnehm, C. L., McDonald, L. A., Small, K. V., Fraser, C. M., Smith, H. O. and Venter, J. C.: Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd. Science 269, 496 - 512 (1995)

    Article  Google Scholar 

  2. Sanger, F., Nicklen, F. and Coulson, A. R.: DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 5463 - 5467 (1977).

    Article  Google Scholar 

  3. Kono, M., Sasatsu, M. and Aoki, T.: R plasmids in Corynebacterium xerosis strains. Antimicrob. Agents Chemother. 23, 506 - 508 (1983).

    Article  Google Scholar 

  4. Tauch, A., Kassing, F., Kalinowski, J. and Pühler, A.: The erythromycin resistance gene of the Corynebacterium xerosis R-plasmid pTP10 also carrying chloramphenicol, kanamycin and tetracycline resistances is capable of transposition in Corynebacterium glutamicum. Plasmid 33, 168 - 179 (1995)

    Article  Google Scholar 

  5. Gaasterland, T. and Sensen, C. W: Fully automated genome analysis that reflects user needs and preferences: a detailed introduction to the MAGPIE system architecture. Biochimie 78, 302 - 310 (1996).

    Article  Google Scholar 

  6. Tauch, A., Krieft, S., Kalinowski, J. and Pühler, A.: The 51,409-bp R-plasmid pTP10 from the multiresistant clinical isolate Corynebacterium striatum M82B is composed of DNA segments initially identified in soil bacteria and in plant, animal, and human pathogens. Mol. Gen. Genet. 263, 1 - 11 (2000).

    Article  Google Scholar 

  7. Tauch, A., Krieft, S., Pühler, A. and Kalinowski, J.: The tetAB genes of the Corynebacterium striatum R-plasmid pTP10 encode an ABC transporter and confer tetracycline, oxytetracycline and oxacillin in Corynebacterium glutamicum. FEMS Microbiol. Lett. 173, 203 - 209 (1999).

    Google Scholar 

  8. Tauch, A., Zheng, Z., Pühler, A. and Kalinowski, J.: Corynebacterium striatum chloramphenicol resistance transposon Tn5564: genetic organization and transposition in Corynebacterium glutamicum. Plasmid 40, 126 - 139 (1998).

    Article  Google Scholar 

  9. Tauch, A., Kassing, F., Kalinowski, J. and Pühler, A.: The Corynebacterium xerosis composite transposon Tn5432 consists of two identical insertion sequences, designated IS1249, flanking the erythromycin resistance gene ermCX. Plasmid 34, 119 - 131 (1995).

    Article  Google Scholar 

  10. Weisblum, B.: Erythromycin resistance by ribosome modification. Antimicrob. Agents Chemother. 39, 577 - 585 (1995).

    Article  Google Scholar 

  11. Cole, S. T., Brosch, R., Parkhill, J., Gamier, T., Churcher, C., Harris, D., Gordon, S. V., Eiglmeier, K., Gas, S., Barry III, C. E., Tekaia, E, Badcock, K., Basham, D., Brown, D., Cillingworth, T., Connor, R., Davies, R., Devlin, K., Feltwell, T., Gentles, S., Hamlin, N., Holroyd, S., Hornsby, T., Jagels, K., Krogh, A., McLean, J., Moule, S., Murphy, L., Oliver, S., Osborne, J., Quail, M. A., Rajandream, M. A., Rogers, J., Rutter, S., Seeger, K., Skelton, S., Squares, S., Sqares, R., Sulston, J. E., Taylor, K., Whitehead, S. and Barrell, B. G.: Deciphering the biology of Mycobacterium tuberculosis from the complete genome sequence. Nature 393, 537 - 544 (1998).

    Article  Google Scholar 

  12. Serwold-Davis, T. M. and Groman, N. B.: Identification of a methylase gene for erythromycin resistance within the sequence of a spontaneously deleting fragment of Corynebacterium diphtheriae plasmid pNG2. FEMS Microiol. Lett. 56, 7 - 14 (1988).

    Google Scholar 

  13. Chiou, C.-S. and Jones, A. L.: Nucleotide sequence analysis of a transposon (Tn5393) carrying resistance genes in Erwinia amylovora and other gram-negative bacteria. J. Bacteriol. 175, 732 - 740 (1993).

    Google Scholar 

  14. Kim, E. and Aoki, T.: The transposon-like structure of IS26-tetracycline and kanamycin resistant determinant derived from transferable R plasmid of fish pathogen Pasteurella piscicida. Microbiol. Immunol. 38, 31 - 38 (1994).

    Google Scholar 

  15. Bolhuis, H., van Veen, H. W., Poolman, B., Driessen, A. J. M. and Konings, W. N.: Mechanisms of multidrug transporters. FEMS Microbiol. Rev. 21, 55 - 84 (1997).

    Google Scholar 

  16. Sundin, G. W. and Bender, C. L.: Dissemination of the strA-strB streptomycin-resistance genes among commensal and pathogenic bacteria from humans, animals, and plants. Mol. Ecol. 5, 133 - 143 (1996).

    Article  Google Scholar 

  17. Chiou, C.-S., and Jones, A. L.: Expression and identification of the strA-strB gene pair from streptomycin-resistant Erwinia amylovora. Gene 152, 47 - 51 (1995).

    Article  Google Scholar 

  18. Sundin, G. W., Monks, D. E. and Bender, C. L.: Distribution of the streptomycin-resistance transposon Tn5393 among phylloplane and soil bacteria from managed agricultural habitats. Can. J. Microbiol. 41, 792 - 799 (1995).

    Article  Google Scholar 

  19. Sundin, G. W. and Bender, C. L.: Expression of the strA-strB streptomycin resistance genes in Pseudomonas syringae and Xanthomonas campestris and characterization of IS6100 in X. campestris. Appl. Environ. Micobiol. 61, 2891 - 2897 (1995).

    Google Scholar 

  20. Lee, K.-Y., Hopkins, J. D. and Syvanen, M.: Evolved neomycin phosphotransferase from an isolate of Klebsiella pneumoniae. Mol. Microbiol. 5, 2039 - 2046 (1991).

    Article  Google Scholar 

  21. Leuchtenberger, W.: Amino acids. In: Biotechnlogy Vol. 6 (Rehm, H.-J., Reed, G., Pühler, A. and Stadler, P., eds.), pp. 465 - 502. VCH, Weinheim (1996).

    Chapter  Google Scholar 

  22. Bradbury, J. E: Xanthomonas Dowson 1939. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Vol. 1 (Krieg, N. R., and Holt, J. G., eds.), pp. 199 - 210. Williams & Wilkins, Baltimore (1984).

    Google Scholar 

  23. Long, S. R.: Genetic analysis of Rhizobium meliloti. In: Biological nitrogen fixation (Stacey, G., Burris, R. H. and Evans, H. J., eds.), pp. 560 - 597. Chapman & Hall, New York (1992).

    Google Scholar 

  24. Thierbach, G., Schwarzer, A. and Pühler, A.: Transformation of spheroplasts of Corynebacterium glutamicum. Appl. Microbiol. Biotechnol. 29, 356 - 362 (1988).

    Article  Google Scholar 

  25. Wolf, H., Pühler, A. and Neumann, E.: Electrotransformation of intact and osmotically sensitive cells of Corynebacterium glutamicum. Appl. Microbiol. Biotechnol. 30, 283 - 289 (1989).

    Article  Google Scholar 

  26. Schäfer, A., Kalinowski, J. Simon, R. Seep-Feldhaus, A.-H. and Pühler, A.: High-frequency conjugal plasmid transfer from gram-negative Escherichia coli to various gram-positive bacteria. J. Bacteriol. 172, 1663 - 1666 (1990).

    Google Scholar 

  27. Schwarzer, A. and Pühler, A.: Manipulation of Corynebacterium glutamicum by gene disruption and replacement. Bio/Technology 9, 84 - 87 (1991).

    Article  Google Scholar 

  28. Schäfer, A., Tauch, A., Jäger, W., Kalinowski, J., Thierbach, G. and Pühler, A.: Small mobilizable multi-purpose cloning vectors derived from the Escherichia coli plasmids pK18 and pK19: selection of defined deletions in the chromosome of Corynebacterium glutamicum. Gene 145, 69 - 73 (1994).

    Article  Google Scholar 

  29. Bathe, B., Kalinowski, J. and Pühler, A.: A physical and genetic map of the Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 chromosome. Mol. Gen. Genet. 252, 255 - 265 (1996).

    Google Scholar 

  30. Kretz, P. L., Reid, C. H., Greener, A. and Short, J. M.: Effect of lambda packaging extract mcr restriction activity on DNA cloning. Nucleic Acids Res. 17, 5409 (1989).

    Article  Google Scholar 

  31. Schäfer, A., Schwarzer, A., Kalinowski, J. and Pühler, A.: Cloning and characterization of a DNA region encoding a stress-sensitive restriction system from Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 and analysis of its role in intergeneric conjugation with Escherichia coli. J. Bacteriol. 176, 7309 - 7319 (1994).

    Google Scholar 

  32. Becker, A., Milberg, S., Küster, H., Roxlau, A., Keller, M., Ivashina, T., Cheng, H.-P., Walker, G. C. and Pühler, A.: The 32-kilobase exp gene cluster of Rhizobium meliloti directing the biosynthesis of galactoglucan: genetic organization and properties of the encoded gene products. J. Bacteriol. 179, 1375 - 1384 (1997).

    Google Scholar 

  33. Becker, A. and Pühler, A.: Production of exopolysaccharides. In: The Rhizobiaceae: Molecular Biology of Model Plant-Associated Bacteria (Spaink, H. P., Kondorosi, A. and Hooykaas, P. J. J., eds.), pp. 97 - 118. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1998).

    Google Scholar 

  34. Rühberg, S., Pühler, A., and Becker, A.: Biosynthesis of the exopolysaccharide galatoglucan in Sinorhizobium meliloti is subject to a complex control by the phosphate-dependent regulator PhoB and the proteins ExpG and MucR. Microbiology 145, 603 - 611 (1999).

    Article  Google Scholar 

  35. Pühler, A.: Bakterien-Pflanzen-Interaktion: Analyse des Signalaustausches zwischen den Symbiosepartnern bei der Ausbildung von Luzerneknöllchen. Westdeutscher Verlag, Opladen (1993).

    Google Scholar 

  36. Honeycutt, R. J., McClelland, M. and Sobral, B. W. S.: Physical map of the genome of Rhizobium meliloti 1021. J. Bacteriol. 175, 6945 - 6952 (1993).

    Google Scholar 

  37. Shizuya, H., Birren, B., Kim, U.-J., Mancino, V., Slepak, T., Tachiiri, Y. and Simon, M.: Cloning and stable maintenance of 300-kilobase-pair fragments of human DNA in Escherichia coli using an F-factor-based vector. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 8794 - 8797 (1992).

    Article  Google Scholar 

  38. Wang, K., Boysen, C., Shizya, H., Simon, M. I. and Hood, L.: Complete nucleotide sequence of two generations of a bacterial artificial chromosome cloning vectors. Biotechniques 23, 992 - 994 (1997).

    Google Scholar 

  39. Capela, D., Barloy-Hubler, F., Gatius, M. T., Gouzy, J. and Galibert, E: A high-density physical map of Sinorhizobium meliloti 1021 chromosome derived from bacterial artificial chromosome library. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 9357 - 9362 (1999).

    Article  Google Scholar 

  40. Barloy-Hubler, F., Capela, D., Barnett, M. J., Kalman, S., Federspiel, N. A., Long, S. R. and Galibert, F.: High-resolution physical map of the Sinorhizobium meliloti 1021 pSyma megaplasmid. J. Bacteriol. 182, 1185 - 1189 (2000).

    Article  Google Scholar 

  41. Köplin, R., Arnold, W., Hötte, B., Simon, R., Wang, G. and Pühler, A.: Genetics of xanthan production in Xanthomonas campestris: The xanA and xanB genes are involved in UDPglucose and GDP-mannose biosynthesis. J. Bacteriol. 174, 191 - 199 (1992).

    Google Scholar 

  42. Katzen, F., Becker, A., Zorreguieta, A. and Pühler, A.: Promotor analysis of the Xanthomonas campestris pv. campestris gum genes directing the biosynthesis of the xanthan polysaccharide. J. Bacteriol. 178, 4313 - 4318 (1996).

    Google Scholar 

  43. Becker, A., Katzen, F., Pühler, A. and Ielpi, L.: Xanthan gum biosynthesis and application: a biochemical/genetic perspective. Appl. Microbiol. Biotechnol. 50, 145 - 152 (1998).

    Article  Google Scholar 

  44. Köplin, R., Wang, G., Hötte, B., Priefer, U. B. and Pühler, A.: A 3.9-kb DNA region of Xanthomonas campestris pv. campestris that is necessary for lipopolysaccharide production encodes a set of enzymes involved in the synthesis of TDP-rhamnose. J. Bacteriol. 175, 7786 - 7792 (1993).

    Google Scholar 

  45. Wiggerich, H.-G. and Pühler, A.: The exbD2 gene as well as the iron-uptake genes tonB, exbB and exbD1 of Xanthomonas campestris pv. campestris are essential for the induction of a hypersensitive response on pepper (Capsicum annuum). Microbiology 146, 1053 - 1060 (2000).

    Google Scholar 

  46. Frangeul, L., Nelson, K. E., Buchrieser, C., Danchin, A., Glaser, P. and Kunst, F.: Cloning and assembly strategies in microbial genome projects. Microbiology 145, 2625 - 2634 (1999).

    Google Scholar 

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  1. Bielefeld, Deutschland

    Alfred Pühler

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Pühler, A. (2000). Mikrobiologie im Zeitalter der Genomforschung. In: Fortschritte der Satellitengeodäsie. Mikrobiologie im Zeitalter der Genomforschung. Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften, vol 453. VS Verlag für Sozialwissenschaften, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-16280-3_2

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