WO1998032862A9 - L-alanine dehydrogenase of mycobacterium marinum - Google Patents
L-alanine dehydrogenase of mycobacterium marinumInfo
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Abstract
Tuberculosis is an infectious disease which kills more than 3 million people every year. Although both a vaccine and various methods of diagnosis and treatment are available the efficacy of these measures is in urgent need of improvement, given that the number of new cases is again on the rise. Research focuses, among other things, on the characterization of antigens secreted in the early stages of the infection as they constitute the first point of contact of the immune system with the pathogen. The 40 KD-antigen discussed in this article is present $I(in vivo) as a hexamer and, despite its high molecular weight and lack of a signal sequence, is present extracellularly after only a few days of growth. Functionally it is an L-alanine dehydrogenase and reacts with the monoclonal antibody HBT-10 directed against this protein. HBT-10 was the first known antibody specific to a protein of M.tuberculosis which did not cross-react with the vaccine strain M.bovis BCG.
Description
L-ALANIN DEHYDROGENASE VON MYCOBACTERIUM MARINUM L-ALANINE DEHYDROGENASE OF MYCOBACTERIUM MARINUM
1.5 Aufgabenstellung1.5 Task
Das in dieser Arbeit behandelte 40 kD-Antigen stellt in vielerlei Hinsicht ein interessantes Objekt für eingehende Studien dar.The 40 kD antigen treated in this paper is in many ways an interesting object for in-depth studies.
Das Antigen war bereits in einen Expressionsvektor für Escheήchia coli kloniert worden (Konrad & Singh, unveröffentlicht). Es sollte deshalb die Expression und die Aufreinigung des rekombinanten Proteins optimiert werden. Mit einer homogenen Proteinfraktion sollten dann die entscheidenden biochemischen Parameter des Enyzms bestimmt werden. Aus solchen Daten lassen sich erfahrungsgemäß Rückschlüsse auf die physiologische Funktion eines Enzyms ziehen. Es stellte sich hierbei die Frage, ob die hypothetische Aufgabe des Enzyms bei der Zellwandbiosynthese unterstrichen oder widerlegt werden kann. Im Falle einer Widerlegung sollten andere mögliche Funktionen eruiert werden.The antigen had already been cloned into an expression vector for Escheήchia coli (Konrad & Singh, unpublished). Therefore, the expression and purification of the recombinant protein should be optimized. With a homogeneous protein fraction then the crucial biochemical parameters of the enzyme should be determined. From such data, experience has shown that conclusions can be drawn about the physiological function of an enzyme. The question was whether the hypothetical role of the enzyme in cell wall biosynthesis can be underlined or disproved. In case of refutation, other possible functions should be identified.
Zudem können sich aus der Biochemie Ansatzpunkte für eine gezielte Beeinflußung des Enzyms in vivo ergeben. In diesem Zusammenhang ist erneut die physiologische Funktion der Schlüsselpunkt aller Anstrengungen. Wenn das Antigen für das Bakterium eine essentielle Rolle spielen sollte, dann könnten sich durch gezielte Versuche das Gen oder das Protein auszuschalten Möglichkeiten ergeben, den Tuberkulose-Erreger an einem definierten Punkt am Wachstum zu hindern. Das Protein wäre dann ideales drug target. Sollte das 40 kD-Antigen zudem, wie postuliert (Delforge ef a/., 1993), einen Virulenzfaktor darstellen, dann könnte durch solche Unternehmungen Einfluß auf die natürliche Virulenz des Bakteriums genommen werden. Durch verschiedene Ansätze sollte deshalb auch dieser Punkt überprüft werden.
Die Möglichkeit, mittels des mAb HBT-10 die Stämme M. tuberculosis und M.bovis BCG zu diskriminieren, ermöglicht es Verfahren zu entwickeln, die eine Infektion von einer Impfung unterscheiden können. Dies ist mit den gebräuchlichen Screeningverfahren, dem PPD- oder dem Mantoux-Test, nicht möglich (Bass Jr. et al., 1990; Huebner et al., 1993). Durch die Analyse der Verbreitung des Gens bzw. des Genprodukts sollte die Grundlage dafür geschaffen werden, eine rationelle Verfahrensentwicklung für einen solchen Test zu ermöglichen. Zudem sollte untersucht werden, ob das Vorhandensein eines funktioneilen Enzyms mit irgendwelchen anderen Parametern korreliert. Insbesondere auf taxonomische und virulente Zusammenhänge wurde hierbei Wert gelegt. Auch bestimmte natürliche Lebensweisen oder der Eintritt in bestimmte Wachstumsphasen könnten mit der Alanin Dehydrogenase in Zusammenhang stehen. Diesen Fragen sollte auf den Grund gegangen werden.
In addition, biochemical starting points for a targeted influencing of the enzyme in vivo can result. In this context, again the physiological function is the key point of all efforts. If the antigen plays an essential role in the bacterium, targeted efforts to eliminate the gene or protein could provide opportunities to prevent the tuberculosis pathogen from growing at a defined point. The protein would then be an ideal drug target. If, as postulated (Delforge et al., 1993), the 40 kD antigen also represents a virulence factor, then such activities could influence the natural virulence of the bacterium. Therefore, this point should be checked by different approaches. The ability to discriminate against the strains of M. tuberculosis and M.bovis BCG by means of mAb HBT-10 makes it possible to develop methods that can distinguish an infection from a vaccine. This is not possible with the conventional screening methods, the PPD or the Mantoux test (Bass Jr. et al., 1990, Huebner et al., 1993). By analyzing the distribution of the gene or gene product, the basis should be laid for enabling rational process development for such a test. In addition, it should be investigated whether the presence of a functional enzyme correlates with any other parameters. Particular emphasis was placed on taxonomic and virulent relationships. Certain natural lifestyles or the entry into certain growth phases could also be related to alanine dehydrogenase. These questions should be investigated.
2. Materialien und Methoden2. Materials and Methods
2J Lebendes Material2y living material
2ΛΛ Bakterien2ΛΛ bacteria
2.1.1.1 E.coli Stämme2.1.1.1 E. coli strains
Der Stamm Escherichia coli wurde verwendet um die Expression des rekombinanten 40 kD-Antigens zu optimieren (Tab. 2.1). Zudem wurden in ihm bereits klonierte mykobakterielle Antigene überproduziert (Tab. 2.2).The strain Escherichia coli was used to optimize the expression of the recombinant 40 kD antigen (Table 2.1). In addition, it has already overproduced cloned mycobacterial antigens (Table 2.2).
Tab. 2.1 : Benutzte Expressionsstämme und deren relevante EigenschaftenTab. 2.1: Used expression strains and their relevant properties
Stamm Genotyp und relevanter Phänotyp Herkunft / ReferenzStrain genotype and relevant phenotype origin / reference
E.coli CAG 629 /ac(am) pfto(am) f (am) supCls rpsL ma/(am) Ion C.Gross ΛfpR165-Tn10(TetR)E. coli CAG 629 / ac (am) pfto (am) f (am) supC ls rpsL ma / (am) Ion C.Gross ΛfpR165-Tn10 (TetR)
E.coli DH5α sυpEAA Δ/acU169(φ80 lac∑ ΔM15) hsdRM recA Hanahan (1983) endM gyrA96 thiA relME. coli DH5α sυpEAA Δ / acU169 (φ80 lacΣ ΔM15) hsdRM recA Hanahan (1983) endM gyrA96 thiA relM
E.coli TG2 sυpE hsdAδ thiA{lac-proAB) Δ(srf-recA)306::Tn10(TetR) Sambrook et al. (1989) F'{traD35 proA* lad* /acZM15)E. coli TG2 sυpE hsdAδ thiA {lac-proAB) Δ (srf-recA) 306 :: Tn10 (Tet R ) Sambrook et al. (1989) F ' {traD35 proA * lad * / acZM15)
E.coli SURE hsdR mcrA mcrB mvr endA supE44 /Λ/-1 λ- gy/Α96 Stratagene re/A1 lac recB recJ sbcC umuC uvrC (F'proAB /aclqZ ΔM15 Tn10(TetR))E. coli SURE hsdR mcrA mcrB mvr endA supE44 / Λ / -1 λ-gy / Α96 Stratagene re / A1 lac recB recJ sbcC umuC uvrC (F'proAB / acl q Z ΔM15 Tn10 (TetR))
E.CO// BL 321 mc105 nadB+ puή+ Studier (1975)E.CO// BL 321 mc105 nadB + puή + Studier (1975)
E.coli N 4830 suo his ilv ga/KΔ8 AchlO-pgl (λ ΔBam N+ cllsδ57 ΔHI) Gottesman et al. (1980)E.coli N 4830 suo his ilv ga / KΔ8 AchlO pgl (λ ΔBam N + cl lsδ57 ΔHI) Gottesman et al. (1980)
E.coli 538 Genotyp unbekannt Bayer AG
~ab. 2.2 (1/2) : Produzenten mykobakterieller Antigene und deren Charakteristika Es ist angegeben, welches Antigen von den jeweiligen Stämmen produziert wird. Die beiden letzten Spalten geben die Anzuchtbedingungen wieder (siehe auch 2.5.2).E. coli 538 genotype unknown Bayer AG ~ off. 2.2 (1/2): Producers of mycobacterial antigens and their characteristics It is stated which antigen is produced by the respective strains. The last two columns show the growing conditions (see also 2.5.2).
Stamm Herkunft / Referenz(en) Produkt Antibiotika InduktionStrain Origin / Reference (s) Product Antibiotics Induction
E.coli BLZ , (pKAM1301) J. van Embden GST-36 kD-Antigen, Ap IPTG M.lepraeE. coli BLZ, (pKAM1301) J. van Embden GST-36 kD antigen, Ap IPTG M.leprae
E.coli BL21/plys5 J. van Embden 70 kD-Antigen, Ap + Cm IPTGE. coli BL21 / plys5 J. van Embden 70 kD antigen, Ap + Cm IPTG
(pKAM3601) M.leprae(pKAM3601) M.leprae
Eco// CAG629 (pMS9-2) Singh et a/. (1992) 38 kD-Antigen, Ap Hitze M.tuberculosisEco // CAG629 (pMS9-2) Singh et a /. (1992) 38 kD antigen, Ap heat M. tuberculosis
E.coli CAG629 (p S14-1) Cherayil & Young (1988) 28 kD-Antigen, Ap HitzeE. coli CAG629 (p S14-1) Cherayil & Young (1988) 28 kD antigen, Ap heat
Daie & Patki (1990) M.lepraeDaie & Patki (1990) M.leprae
Singh et al. (unveröff.)Singh et al. (Unpublished).
E.co// 15 (pHISK16 Verbon ef a/. (1992) 16 kD-Antigen, Ap IPTGE. coli 15 (pHISK16 Verbon et al., (1992) 16 kD antigen, Ap IPTG
+ pREP4) Vordermeier et al. (1993) M.tuberculosis+ pREP4) Vordermeier et al. (1993) M. tuberculosis
E.CO// M1697 V. Mehra His-30 kD-Antigen, Ap + Km IPTG M.tuberculosisE.CO// M1697 V. Mehra His-30 kD antigen, Ap + Km IPTG M. tuberculosis
E.CO// 1698 V. Mehra His-30 kD-Antigen, Ap + Km IPTG M.lepraeE.CO./ 1698 V. Mehra His-30 kD Antigen, Ap + Km IPTG M.leprae
E.coli POP (pKA 2101) J. van Embden 70 kD-Antigen, Ap Hitze M.tuberculosisE. coli POP (pKA 2101) J. van Embden 70 kD antigen, Ap M. tuberculosis heat
E.coli POP (pR!B1300) Thole ef a/. (1987) 65 kD-Antigen, Ap HitzeE. coli POP (pR! B1300) Thole ef a /. (1987) 65 kD antigen, Ap heat
<- van Eden et al. (1988) M.bovis BCG<- van Eden et al. (1988) M.bovis BCG
E.coli POP (pZW1003) Mehra et al. (1986) 65 kD-Antigen, Ap Hitze van der Zee et al. (unveröff.) M.lepraeE. coli POP (pZW1003) Mehra et al. (1986) 65 kD antigen, Ap Heat van der Zee et al. (not published) M.leprae
E.CO//TB1 (pKAM1101) di Guan ef a/. (1987) MBP-36 kD-Antigen, Ap Hitze Maina ef a/. (1988) M.leprae Thole ef a/. (1990)
Tab. 2.2 (2/2) : Produzenten mykobakteπeller Antigene und deren CharakteristikaE.CO./TB1 (pKAM1101) di Guan ef a /. (1987) MBP-36 kD antigen, Ap heat Maina ef a /. (1988) M.leprae Thole ef a /. (1990) Tab. 2.2 (2/2): Producers of mycobacterial antigens and their characteristics
Es ist angegeben, welches Antigen von den jeweiligen Stämmen produziert wird. Die beiden letzten Spalten geben die Anzuchtbedingungen wieder (siehe auch 2.5.2).It is indicated which antigen is produced by the respective strains. The last two columns show the growing conditions (see also 2.5.2).
Stamm Herkunft / Referenz(en) Produkt Antibiotika InduktionStrain Origin / Reference (s) Product Antibiotics Induction
E.CO//TB1 (pKAM4101) J. van Embden MBP-2nd 65 kD- Ap Hitze Antigen, M.lepraeE.CO./TB1 (pKAM4101) J. van Embden MBP-2nd 65kD-Ap Heat Antigen, M.leprae
E.CO//TB21-8/2 Khanolar-Young et al. (1992) MBP-10 kD-Antigen, Ap IPTG Mehra ef a/. (1992) M.tuberculosisE.CO./TB21-8/2 Khanolar-Young et al. (1992) MBP-10 kD antigen, Ap IPTG Mehra ef a /. (1992) M. tuberculosis
E.coli TG2 - 50/55 Sal C.Espitia; M. Singh 50/55 kD, large frag., Ap IPTG large M.tuberculosisE. coli TG2 - 50/55 Sal C.Espitia; M. Singh 50/55 kD, large frag., Ap IPTG large M. tuberculosis
2.1.1.2 Mykobakterielle Stämme2.1.1.2 Mycobacterial strains
Tab. 2.3 (1/3) : Benutzte Mykobakte en und deren HerkunftTab. 2.3 (1/3): Mycobacteria used and their origin
Stamm Abkürzung Genaue Bezeichnung, HerkunftTrunk abbreviation Exact name, origin
M.africanum 1 Afr1 M.africanum nr.5544, RIVM.africanum 1 Afr1 M.africanum no.5544, RIV
M.asiaticum 1 Asi1 M.asiaticum 3250, PortaalsM.asiaticum 1 Asi1 M.asiaticum 3250, portals
M.avium 1 Avi1 M.avium Myc 3875, Serotype 2, RIVM.avium 1 Avi1 M. avium Myc 3875, serotype 2, RIV
M.bovis 3 Bov3 M.6ows nr.8316, RIVM.bovis 3 Bov3 M.6ows nr.8316, RIV
M.bovis BCG 2 BCG2 M.bovis Copenhagen, Serumsinstitut CopenhagenM.bovis BCG 2 BCG2 M.bovis Copenhagen, Seruminstitut Copenhagen
M.fao 's BCG 4 BCG4 M.bovis BCG P3, RIVM.fao 's BCG 4 BCG4 M.bovis BCG P 3 , RIV
M.chelonae 7 Che7 M.chelonei 1490, P.DirvenM.chelonae 7 Che7 M.chelonei 1490, P.Dirven
M.flavescens 1 Fla1 M.flavescens ATCC 14474, RIVM. Flavescens 1 Fla1 M. Flavescens ATCC 14474, RIV
M.fortuitum 11 For11 M.fortuitum ATCC 6841, RIVM.fortuitum 11 For11 M.fortuitum ATCC 6841, RIV
M.gastή Gas1 M.gastri ATCC 25220, RIVM.gastή Gas1 M.gastri ATCC 25220, RIV
M.gordonae 3 Gor3 M.gordonae 8960, Portaals
Tab. 2.3 (2/3) : Benutzte Mykobakterien und deren HerkunftM.gordonae 3 Gor3 M.gordonae 8960, Portaals Table 2.3 (2/3): Mycobacteria used and their origin
Stamm Abkürzung Genaue Bezeichnung, HerkunftTrunk abbreviation Exact name, origin
M.intracellulare 1 Int1 M.intracellulare 6997, ATCC 15985, PortaalsM. Intracellulare 1 Int 1 M. intracellulare 6997, ATCC 15985, Portaals
M.intracellulare 5 lnt5 M.intracellulare IWG MT3, RIVM. Intracellulare 5 Intra M. intracellularly IWG MT3, RIV
M.kansasii 1 Kan1 M.kansasii Myc 1012, RIVM. kansasii 1 Kan1 M. kansasii Myc 1012, RIV
M.lufu 1 Luf1 M.lufu 2^, RIVM.lufu 1 Luf1 M.lufu 2 ^, RIV
M.marinum 3 Mar3 M.marinum L66, PortεalsM.marinum 3 Mar3 M.marinum L66, Portals
M.microti 1 id M.microti nrA 27 Q, PortaalsM.microti 1 id M.microti nrA 27 Q, Portals
M.nonchromogenium 1 Non1 M.nonchromogenium ATCC 25145, RIVM.nonchromogenium 1 Non1 M. nonchromogenium ATCC 25145, RIV
M.parafortuitum 1 Paf1 M.parafortuitum nr.6999, PortaalsM. parafortuitum 1 Paf1 M. parafortuitum nr.6999, Portals
M.pereg num 1 Perl M.peregήnum, Patient Bakker, TB6849, Antonie ZiekenhuisM.pereg num 1 Perl M.peregήnum, Patient Bakker, TB6849, Antonie Ziekenhuis
M.phlei 1 Phl1 M.phlei 258 (Ph), PortaalsM.phlei 1 Phl1 M.phlei 258 (Ph), Portals
M.phleiA Phl4 M.phlei Weybήάge R82, Tony EgerM.phleiA Phl4 M.phlei Weybήάge R82, Tony Eger
M.scrofulaceum 1 Scr1 M.scrofulaceum Myc 3442, RIVM.crofulaceum 1 Scr1 M.crofulaceum Myc 3442, RIV
M.scrofυlaceum 8 Scrδ M.scrofulaceum Myc 6572, RIVM.scrofulaceum 8 Scrδ M.crofulaceum Myc 6572, RIV
M.simiae 1 Sim1 M.simiae 784, Tony EgerM.simiae 1 Sim1 M.simiae 784, Tony Eger
M.smegmatis 1 Sme1 M.smegmatis ATCC 14460, RIVM.smegmatis 1 Sme1 M.smegmatis ATCC 14460, RIV
M.smegmatis 3 Sme3 M.smegmatis 8070, PoriaalsM.smegmatis 3 Sme3 M.smegmatis 8070, Poriaals
M.terrae l Ter2 M.terrae, RIVM. Terrae Ter2 M. Terrae, RIV
M.thermoresistibile 1 The1 M.thermoresistibile nr.7001 , PoriaalsM.thermoresistibile 1 The1 M.thermoresistibile nr.7001, Poriaals
M. triviale 1 Tri1 M.triviale 8067, PoriaalsM. trivial 1 Tri1 M. trivial 8067, Poriaals
M.tuberculosis H37RV H37RV M.tuberculosis H37RV, RiVM. tuberculosis H37R V H37R V M. tuberculosis H37R V , RiV
M.tuberculosis H37Ra H37Ra M.tuberculosis H37Ra, nr.19529, RIVM. tuberculosis H37R a H37R a M. tuberculosis H37R a , no.19529, RIV
M.tuberculosis 1 Tub1 M.f(7Öercu/os/s 4514, RIVM. tuberculosis 1Tub1 M.f (7% uterus / s 4514, RIV
M.tuberculosis 49 Tub49 M.tuberculosis C3, Sang-Hae Cho, SüdkoreaM. tuberculosis M. tuberculosis 49 Tub49 C 3, Sang-Hae Cho, Korea
M.tuberculosis 60 Tub60 M.tuberculosis S2, Sang-Hae Cho, Südkorea
Tab. 2.3 (3/3) : Benutzte Mykobakterien und deren HerkunftM. tuberculosis 60 Tub60 M. tuberculosis S 2 , Sang-Hae Cho, South Korea Tab. 2.3 (3/3): Mycobacteria used and their origin
Stamm Abkürzung Genaue Bezeichnung, HerkunftTrunk abbreviation Exact name, origin
M.tuberculosis 118 Tub118 M.tuberculosis Myc 16293, HannoufiM. tuberculosis 118 Tub118 M. tuberculosis Myc 16293, Hannoufi
M.tuberculosis 130 Tub130 M.tuberculosis, psύenl yy, Strichcode 3J265, Dr.Bijlmer. Den HaagM. tuberculosis 130 Tub130 M. tuberculosis, psύenl yy, bar code 3J265, Dr. Bijlmer. The Hague
M.tuberculosis 132 Tub132 M.tuberculosis Myc 16770, RIVM. tuberculosis 132 Tub132 M. tuberculosis Myc 16770, RIV
M.tuberculosis 145 Tub145 M.tuberculosis 416138N, Patient N.Wielaart, Reg.Nr. 7.796.267, WKZ, UtrechtM. tuberculosis 145 Tub145 M. tuberculosis 416138N, patient N.Wielaart, Reg.No. 7,796,267, WKZ, Utrecht
M.tuberculosis 146 Tub146 M.tuberculosis, Abdi HusseinM. tuberculosis 146 Tub146 M. tuberculosis, Abdi Hussein
M.tuberculosis 163 Tub163 M.tuberculosis 925, Patientenisolat Nr. 32, INH>1, StrR, RifS, EthSM. tuberculosis 163 Tub163 M. tuberculosis 925, patient isolate No. 32, INH> 1, StrR, RifS, EthS
M.υlcerus 1 Uld M.ulcerus 932, PortaalsM. ulcerus 1 Uld M. ulcerus 932, portals
M.vaccae 3 Vac3 M.vaccae ATCC 25950, RIVM.vaccae 3 Vac3 M.vaccae ATCC 25950, RIV
M.xenopi 7 Xen7 M.xenopi code 132, Patient Alois Necas, H.Kristanpul, PragM. xenopi 7 Xen7 M. xenopi code 132, patient Alois Necas, H.Kristanpul, Prague
2.1.1.3 Andere Bakterienstämme2.1.1.3 Other bacterial strains
Tab. 2.4 : Weitere benutzte BakterienstämmeTab. 2.4: Further used bacterial strains
Stamm HerkunftTribe origin
Listeria monocyiogenes EGB Andreas LignauListeria monocyiogenes ETUC Andreas Lignau
Listeria innocua Andreas LignauListeria innocua Andreas Lignau
Nocardia asteroides 702774 Juul BruinsNocardia asteroides 702774 Juul Bruins
Rodococcus equi nr.10P388 VMDC, Utrecht
2.1.2 ZellkulturRodococcus equi no. 10P388 VMDC, Utrecht 2.1.2 cell culture
Benutzt wurde die Mäuse Makrophagen Zeliinie J774. Diese Zellinie war ursprünglich aus einem Tumor einer weiblichen BALB/c Maus etabliert worden (Ralph & Nakoinz, 1975). J774 wird für Phagozytose-Assays, zur Produktion von IL-1 und für vielfältige biochemische Untersuchungen benutzt. Sie besitzt Rezeptoren für Immunglobuline und Komplement. Desweiteren produziert J774 Lysozym in großen Mengen und sekretiert IL-1 konstitutiv (Ralph & Nakoinz, 1976; Snyderman et al., 1977). Die Aufnahme von Bakterien erfolgt durch Phagozytose. Direkte Zytolyse von Fremdorganismen ist relativ selten.The mice were used macrophages cell line J774. This cell line was originally established from a tumor of a female BALB / c mouse (Ralph & Nakoinz, 1975). J774 is used for phagocytosis assays, IL-1 production, and for a variety of biochemical studies. It has receptors for immunoglobulins and complement. Furthermore, J774 produces lysozyme in large quantities and constitutively secretes IL-1 (Ralph & Nakoinz, 1976; Snyderman et al., 1977). Bacteria are absorbed by phagocytosis. Direct cytolysis of foreign organisms is relatively rare.
2.2 Nukleinsäuren2.2 Nucleic acids
2.2.1 Plasmide2.2.1 Plasmids
pJLA604NotpJLA604Not
Abb. 2.1 : Das Plasmid pJLA604Not und seine relevanten funktionellen AbschnitteFig. 2.1: The plasmid pJLA604Not and its relevant functional sections
Dieses 4,9 kb große Plasmid, ein Derivat von pJLA 604 (Schauder ef a/.,1987), wurde als Expressionsvektor verwendet (Abb. 2.1). Das Plasmid pJLA604Not (Konrad & Singh, unveröffentlicht) unterscheidet sich von pJLA604 dadurch, daß die Nde\-
-5 -This 4.9 kb plasmid, a derivative of pJLA 604 (Schauder et al., 1987), was used as an expression vector (Figure 2.1). The plasmid pJLA604Not (Konrad & Singh, unpublished) differs from pJLA604 in that the Nde \ - -5 -
Schnittstelle entfernt, und statt dessen eine Λ/ofl-Schnittstelle eingebaut wurde. Das Leseraster der Translation beginnt mit dem ATG-Codon der SpΛI-Schnittstelle. Die Transkription startet an den Lambda-Promotoren PR und P , wird jedoch bei Temperaturen von 28-30°C durch das clts857-Genprodukt effektiv reprimiert. Induktion wird durch Erhöhung der Temperatur auf 42°C erreicht. Bei dieser Temperatur wird der temperatursensible Lambda-Repressor inaktiv und kann die Transkription nicht mehr reprimieren. Die Transkription endet am fd-Terminator. Zudem besitzt der Vektor die atpE Translations-Initiationsregion (TIR) von E.coli. Dieser Abschnitt ist sehr nützlich für die Initiation der Translation, da er nur wenig störende Sekundärstrukturen besitzt und dadurch eine hohe Expressionsrate gewährleistet (McCarthy et al., 1986). Als Selektionsmarker verfügt das Plasmid über das ß-Lactamase-Gen, das für eine Ampicillinresistenz codiert.Removed interface, and instead a Λ / ofl interface was installed. The translational reading frame starts with the ATG codon of the SpΛI site. Transcription starts at lambda promoters P R and P, but is effectively repressed at temperatures of 28-30 ° C by the cl ts857 gene product. Induction is achieved by raising the temperature to 42 ° C. At this temperature, the temperature-sensitive lambda repressor becomes inactive and can no longer repress transcription. Transcription ends at the fd terminator. In addition, the vector has the atpE translation initiation region (TIR) of E. coli. This section is very useful for the initiation of translation because it has little disruptive secondary structure and thereby ensures a high expression rate (McCarthy et al., 1986). As a selection marker, the plasmid has the β-lactamase gene coding for ampicillin resistance.
Als negatives Kontrollplasmid wurde auch pJLA603 verwendet, das bis auf wenige Basen in der Klonierungsstelle mit pJLA604 identisch ist.As a negative control plasmid pJLA603 was also used, which is identical to pJLA604 except for a few bases in the cloning site.
pMSK12pMSK12
Abb. 2.2 : Das Plasmid pMSK12 und seine relevanten funktioneilen Abschnitte
Dies ist ein Derivat des Plasmids pJLA604Not, bei dem zwischen die Sph\- und dieFig. 2.2: The plasmid pMSK12 and its relevant functional sections This is a derivative of the plasmid pJLA604Not, in which between the Sph - and the
Λ/ofl-Schnittstelle das 40kD-Antigen von Mycobacterium tuberculosis kloniert wurde (Abb. 2.2; Konrad & Singh, unveröffentlicht).The 40kD antigen of Mycobacterium tuberculosis was cloned (Figure 2.2, Konrad & Singh, unpublished).
2.2.2 Oligonukleotide2.2.2 Oligonucleotides
Sämtliche Oligonukleotide (Tab. 2.5) wurden von Frau Astrid Hans (GBF, Braunschweig) an einem 394 DNA/RNA Synthesizer (Applied Biosystems) hergestellt. Gereinigt wurden die Oligonukleotide mit einer Oligonucleotide Purification Cartridge (Applied Biosystems).All oligonucleotides (Table 2.5) were prepared by Ms. Astrid Hans (GBF, Braunschweig) on a 394 DNA / RNA synthesizer (Applied Biosystems). The oligonucleotides were purified with an oligonucleotide purification cartridge (Applied Biosystems).
Tab. 2.5 : Verwendete OligonukleotideTab. 2.5: Oligonucleotides used
Bezeichnung Sequenz OrientierungName Sequence Orientation
AlaDH-F1 5'-ATGCGCGTCGGTATTCCG-3' for ardAlaDH-F1 5'-ATGCGCGTCGGTATTCCG-3 'for ard
AlaDH-F1 + 5'-GCGCGTCGGTATTCCGACCG-3" forwardAlaDH-F1 + 5'-GCGCGTCGGTATTCCGACCG-3 "forward
AlaDH-F2 5•-GAGACCAAAAACAACGAA-3, forwardAlaDH-F2 5 • -GAGACCAAAAACAACGAA-3 , forward
AlaDH-F4 S'-GAATTCCCATCAGCAATCTTGCAGA-S' forwardAlaDH F4 S forward '-GAATTCCCATCAGCAATCTTGCAGA-S'
AlaDH-F5 5'-GCCCCGATGAGCGAAGTC-3' forwardAlaDH-F5 5'-GCCCCGATGAGCGAAGTC-3 'forward
AlaDH-F6 5'-GGGGCCGTCCTGGTGCC-3' forwardAlaDH-F6 5'-GGGGCCGTCCTGGTGCC-3 'forward
AlaDH-F7 5'-GACGTCGACCTACGCGCTGAC-3' forwardAlaDH-F7 5'-GACGTCGACCTACGCGCTGAC-3 'forward
AlaDH-RI δ'-CTCGGTGAACGGCACCCC-S' reverseAlaDH-RI δ'-CTCGGTGAACGGCACCCC-S 'reverse
AlaDH 2 5'-GGCCAGCACGCTGGCGGG-3' reverseAlaDH 2 5'-GGCCAGCACGCTGGCGGG-3 'reverse
AlaDH-R3 5'-CACCCGTTCGGACAGTAA-3' reverseAlaDH-R3 5'-CACCCGTTCGGACAGTAA-3 'reverse
AlaDH-R4 5'-CGCGGCCGACATCATCGC-3' reverseAlaDH-R4 5'-CGCGGCCGACATCATCGC-3 'reverse
AlaDH-R5 5'-GGCCGACATCATCGCTTCCC-3' reverseAlaDH-R5 5'-GGCCGACATCATCGCTTCCC-3 'reverse
AlaDH-R6 5'-CGAGACTAATTTGGGTGCCTTGGC-3' reverseAlaDH-R6 5'-CGAGACTAATTTGGGTGCCTTGGC-3 'reverse
AlaDH-R7 S'-ATTTGGGTGCCTTGGC-S' reverseAlaDH-R7 S'-ATTTGGGTGCCTTGGC-S 'reverse
AlaDH-RM 5'-GGCGGCGAGTCGACCGGC-3' reverse
- 71 -AlaDH-RM 5'-GGCGGCGAGTCGACCGGC-3 'reverse - 71 -
Die Lokalisation der Oligos auf dem AlaDH-Gen ist in Abb. 2.3 schematisiert.The localization of the oligos on the AlaDH gene is schematized in Fig. 2.3.
tcgagagggg taatcatgcg cgtcggta" ccgaccgaga ccaaaaacaa cgalttccaa 45 ttccgggtgg ccatcacccc ggccggcg« gcggaactaa cccgtcgtgg ccatgaggtg 105 ctcatccagg caggtgccgg aςagggctcg gctatcaccg acgcgςattt caaggcggca 165 ggcgcgcaac tςgtcggcac cgccgaccag gtςtgggccg acgctgattt attgctcaag 225 ςtcaaagaac cgatagc gc ggaatacggc cgcctgcgac acgggcagat cttgttcacg 285 ttcttgcatt tggccgcgtc acgtgcttgc accgatgcgt tgttggattc cggcaccacg 345 ro Ü-üüfÜT £Cgag£CCgt CC5ga CC^C ^acggcgcac tacccctgc tgecccgatg 405 agcgaag^cg cccgtcςact cgccgcccag gttggcgctt accacctgat gcgaacccaa 465 ggggccgcg gtgtgctgat g gcgggςtg cccggcgtcg aaccggccga cgtcgtggtg 525 atcggcgccg gcaccgccgg ctacaacgca gcccgcatcg ccaacggcat gggcgcgacc 585 gttacggttc tagacatcaa catcgacaaa cttcggcaac tcgacgccga gttctgcggc 645 cggatceaea ctcgctac c atccgcctac eagctcgagg g gccgtcaa acgtcccgac 705 c ggtgattg gggccgtcct ggtgccaggc gccaaggcac ccaaattagt ctcgaa tca 765 cttgtcgcgc atatgaaacc aggtgcggta ctggtcgata tagccatcga ccε ggcggc 825 tgtttcgaag gctcacgacc gaccacctac caccacccga cgttcgccgt gcacgεcacg 865 ctgttttact gcgtggcςaa catgcccgec tcggtgccga agacgtcgac ctεcccgctg 945 tcgagagggg taatcatgcg cgtcggta "ccgaccgaga ccaaaaacaa cgalttccaa 45 ttccgggtgg ccatcacccc ggccggcg" gcggaactaa cccgtcgtgg ccatgaggtg 105 ctcatccagg caggtgccgg aςagggctcg gctatcaccg acgcgςattt caaggcggca 165 ggcgcgcaac tςgtcggcac cgccgaccag gtςtgggccg acgctgattt attgctcaag 225 ςtcaaagaac cgatagc gc ggaatacggc cgcctgcgac acgggcagat cttgttcacg 285 ttcttgcatt tggccgcgtc acgtgcttgc accgatgcgt tgttggattc cggcaccacg 345 ro OB üüfÜT £ CGAG £ CCGT CC5ga CC ^ C ^ acggcgcac tacccctgc tgecccgatg 405 agcgaag ^ cg cccgtcςact cgccgcccag gttggcgctt accacctgat gcgaacccaa 465 ggggccgcg gtgtgctgat g gcgggςtg cccggcgtcg aaccggccga cgtcgtggtg 525 atcggcgccg gcaccgccgg ctacaacgca gcccgcatcg ccaacggcat gggcgcgacc 585 gttacggttc tagacatcaa catcgacaaa cttcggcaac tcgacgccga gttctgcggc 645 cggatceaea ctcgctac c atccgcctac eagctcgagg g gccgtcaa acgtcccgac 705 c ggtgattg gggccgtcct ggtgccaggc gccaaggcac ccaaattagt ctcgaa tca 765 cttgtcgcgc atatgaaacc aggtgcggta ctggtcgata tagccatcga ccε ggcggc 825 tgtttcga ag gctacacgacc gaccacctac caccacccga cgttcgccgt gcacgcsacg 865 ctgttttact gcgtggcssaa catgcccgc tcggtgccga agacgtcgac ctcscccgctg 945
tcggccgctc gttacgccga gcacacgtcg ggagtaaggg aag'cga gat gtcggccgcg tcggccgctc gttacgccga gcacacgtcg ggagtaaggg aag'cga gat gtcggccgcg
Abb. 2.3 : Die veiv/endeten Oligos und ihre Lage auf dem AlaDH-GenFig. 2.3: The ve i v / ended oligos and their location on the AlaDH gene
2.3 Rezepturen2.3 recipes
Alle unter diesem Punkt beschriebenen Lösungen wurden eitestgehend nach Sambrook et al. (1989) hergestellt.All of the solutions described under this point were made according to Sambrook et al. (1989).
2.3.1 Nährmedien2.3.1 culture media
LBLB
10 g Bacto-Trypton (Difco), 5 g Bacto-Hefeextrakt (Difco), 10 g NaCI ad 1000 ml H20, pH 7,0, autoklavieren
- 1Ä -10 g Bacto tryptone (Difco), 5 g Bacto yeast extract (Difco), 10 g NaCl to 1000 ml H 2 0, pH 7.0, autoclave - 1Ä -
Ißeat
12 g Bacto-Trypton (Difco), 24 g Bacto-Hefeextrakt (Difco), 4 ml Glycerin (87 %), 2,31 g12 g bacto tryptone (Difco), 24 g bacto-yeast extract (Difco), 4 ml glycerol (87%), 2.31 g
KH2P04, 12,54 g K2HPO4 ad 1000 ml H20, die Phosphatlösungen werden getrennt von den anderenKH 2 P0 4 , 12.54 g K 2 HPO 4 ad 1000 ml H 2 0, the phosphate solutions are separated from the others
Komponenten autoklaviert und hinterher zugemischtComponents autoclaved and mixed afterwards
socsoc
2 % Bacto-Trypton (Difco), 0,5 % Bacto-Hefeextrakt (Difco), 10 mM NaCI, 2,5 mM KCI, 10 mM MgC-2, 10 mM MgS04) 20 M Glucose ad 1000 ml H20, pH 7,0, die Glucose wird getrennt von den anderen Komponenten autoklaviert und hinterher zugegeben2% Bacto-tryptone (Difco), 0.5% Bacto-yeast extract (Difco), 10mM NaCl, 2.5mM KCl, 10mM MgC- 2, 10mM MgSO 4) 20M Glucose to 1000mL H 2 0 , pH 7.0, the glucose is autoclaved separately from the other components and added afterwards
LÖWENSTEINLÖWENSTEIN
Benutzt wurden gebrauchsfertige Coletsos Ossein Schrägagarröhrchen (SanofiReady-to-use Coletsos Ossein Slanting Tanks (Sanofi
Diagnostics Pasteur).Diagnostics Pasteur).
FESTMEDIEN :FEST MEDIA:
Zur Herstellung von Platten (90 mm, Greiner) der oben beschriebenen Nährmedien wurde der jeweiligen Rezeptur 1 ,5% Agar beigemischt.For the production of plates (90 mm, Greiner) of the nutrient media described above, the respective formulation 1, 5% agar was added.
ANTIBIOTIKAANTIBIOTICS
Antibiotika wurden den Flüssigmedien kurz vor Gebrauch aus Stammlösungen zugegeben. Bei Herstellung von Fesfmedien wurde mit der Zugabe gewartet, bis die Lösung nach dem Autoklavieren handwarm war. Benutzt wurden die in Tab. 2.6 aufgeführten Antibiotika.
Tab. 2.6 : Benutzte Antibiotika und eingesetzte KonzentrationenAntibiotics were added to the liquid media just before use from stock solutions. When making media, the addition was allowed to go until the solution was lukewarm after autoclaving. The antibiotics listed in Tab. 2.6 were used. Tab. 2.6: Antibiotics used and concentrations used
Antibiotika Endkonzentration gelöst inAntibiotic final concentration dissolved in
Ampicillin 100 μg/ml WasserAmpicillin 100 μg / ml water
Chloramphenicol 20 μg/ml EthanolChloramphenicol 20 μg / ml ethanol
Gentamicin 100 μg/ιnl gebrauchsfertig (Sigma)Gentamicin 100 μg / ιnl ready for use (Sigma)
Kanamycin 30 μg/ml WasserKanamycin 30 μg / ml water
2.3.2 Pufferlösungen2.3.2 Buffer solutions
L-PUFFER : 50 mM Tris base, 10 mM EDTA, pH 6,8, autoklavierenL-BUFFER: 50 mM Tris base, 10 mM EDTA, pH 6.8, autoclave
TE : 10 mM Tris base, 1 mM EDTA, pH 7,4, autoklavierenTE: 10 mM Tris base, 1 mM EDTA, pH 7.4, autoclave
TAE : 40 mM Tris-Acetat, 1 mM EDTA, pH 8,0, autoklavierenTAE: 40 mM Tris-acetate, 1 mM EDTA, pH 8.0, autoclave
TBE : 89 mM Tris base, 89 mM Borsäure, 2 mM EDTA, pH 8,0, autoklavierenTBE: 89 mM Tris base, 89 mM boric acid, 2 mM EDTA, pH 8.0, autoclave
TBS : 50 mM Tris base, 137 mM NaCI, 3 mM KCI, pH 7,4, autoklavierenTBS: 50 mM Tris base, 137 mM NaCl, 3 mM KCl, pH 7.4, autoclave
TBS-TWEEN : TBS +0,05% Tween-20TBS-TWEEN: TBS + 0.05% Tween-20
PBS : 137 mM NaCI, 3 mM KCI, 8 mM Na2HP04, 2 mM KH2P04, pH 7,0, autoklavieren
2.6.4 Alanin Dehydrogenase AssaysPBS: 137 mM NaCl, 3 mM KCl, 8 mM Na 2 HPO 4 , 2 mM KH 2 PO 4 , pH 7.0, autoclave 2.6.4 Alanine Dehydrogenase Assays
2.6.4.1 Quantitativer Assay2.6.4.1 Quantitative Assay
Der qualitative Nachweis der AlaDH beruht auf einer Reihe von Redoxreaktionen, gemäß folgendem Reaktionsschema (Inagaki et al., 1986; Andersen et al., 1992) :The qualitative detection of AlaDH is based on a series of redox reactions, according to the following reaction scheme (Inagaki et al., 1986, Andersen et al., 1992):
L- AlaninL-alanine
AlaDHAlaDH
Abb. 2.4 : Prinzip des Alanin Dehydrogenase - AssaysFig. 2.4: Principle of the alanine dehydrogenase assay
Das violette Endprodukt ist hierbei sehr gut mit dem bloßen Auge zu erkennen. Dieser Assay wurde einerseits zum schnellen Screening von FPLC-Fraktionen und andererseits zur Demonstration von AlaDH-Aktivität in nativen Proteingelen benutzt.The violet end product can be seen very well with the naked eye. This assay was used to rapidly screen FPLC fractions and to demonstrate AlaDH activity in native protein gels.
Basis dieses Assay ist ein Reaktionsmix bestehend aus 1/2 Vol. 0,5 M Glycin-KOH, pH 10,2 und je 1/8 Vol. 0,5 M L-Alanin, 6,25 mM NAD+, 2,4 mM NBT und 0,64 mM PMS.This assay is based on a reaction mixture consisting of 1/2 vol. 0.5 M glycine-KOH, pH 10.2 and 1/8 vol. 0.5 M L-alanine, 6.25 mM NAD + , 2.4 mM NBT and 0.64 mM PMS.
Zur Analyse von Proteinfraktionen wurde der Substratmix 1 :1 mit der zu testenden Lösung versetzt. Native Gele wurden nach der Elektrophorese direkt in 10 ml Substratmix inkubiert.For analysis of protein fractions, the substrate mix was mixed 1: 1 with the solution to be tested. Native gels were incubated directly in 10 ml of substrate mix after electrophoresis.
Eine positive Reaktion ist nach spätestens 5 min zu erkennen.
2.6.4.2 Semiquantitativer AssayA positive reaction can be recognized after 5 minutes at the latest. 2.6.4.2 Semiquantitative Assay
Dieser Assay wurde zur Untersuchung von AlaDH-Aktivitäten in Mykobakterien verwendet.This assay was used to study AlaDH activities in mycobacteria.
Die Mykobakterien wurden auf Löwenstein-Medium angezogen. Mit der Impföse wurden Bakterien von den Schrägagar-Röhrchen abgenommen, in Wasser resuspendiert und auf eine Trübung äquivalent zu einem McFarland Standard Nr.5 eingestellt. Zur Trennung von Zellaggregaten wurden die Suspensionen für 10 min im Ultraschallbad behandelt.The mycobacteria were grown on Löwenstein's medium. Using the loop, bacteria were removed from the slant agar tubes, resuspended in water, and adjusted for turbidity equivalent to a McFarland Standard # 5. For the separation of cell aggregates, the suspensions were treated for 10 min in an ultrasonic bath.
Anschließend wurden die Zellen 1:1 mit Reaktionsmix (siehe 2.6.4.1) versetzt und 10 min bei RT inkubiert. Nach zweiminütiger Zentrifugation bei 20.000 g wurde die Absorption des Überstandes gegen den Blindwert gemessen.The cells were then mixed 1: 1 with a reaction mixture (see 2.6.4.1) and incubated at RT for 10 min. After centrifugation at 20,000 g for 2 minutes, the absorbance of the supernatant against the blank was measured.
Als Referenzmessung diente ein Ansatz, dem kein L-Alanin zugesetzt war.The reference measurement used was an approach to which no L-alanine was added.
Eine Absorptionsänderung von einer Einheit pro Minute in diesem Test entspricht etwa einer Absorptionsänderung von drei Einheiten pro Minute beim quantitativen Assay (Messung bei 340 nm, siehe 2.6.4.3).An absorbance change of one unit per minute in this test corresponds approximately to an absorbance change of three units per minute in the quantitative assay (measurement at 340 nm, see 2.6.4.3).
2.6.4.3 Quantitativer Assay2.6.4.3 Quantitative Assay
Bei diesem Assay wurde direkt die quantitative Änderung des NADH-Gehaltes bei 340 nm gemessen.In this assay, the quantitative change in NADH content at 340 nm was measured directly.
Die Standardre'aktionsansätze hatten ein Volumen von 1 ml. Die Zusammensetzung ist in Tab. 2.7 gezeigt. Die Absorption wurde über 10 min hinweg bei 37°C und 340 nm verfolgt. Der Extinktionskoeffizient ε von NADH beträgt bei 340 nm 6,22 x 106 cm2/mol.The Standardre 'action approaches had a volume of 1 ml. The composition is shown in Tab. 2.7. The absorbance was monitored for 10 minutes at 37 ° C and 340 nm. The extinction coefficient ε of NADH at 340 nm is 6.22 × 10 6 cm 2 / mol.
Die Standardansätze wurden zur Bestimmung der biochemischen Eigenschaften des Enzyms wie jeweils im Text angegeben variiert. Jeder dargestellte Meßpunkt stellt den Mittelwert aus mindestens zwei, in der Regel aber drei, unabhängigen Messungen dar.
Eine AlaDH-Einheit ist als die Eπzymmenge definiert, die in einer Minute die Bildung on 1 μmol NADH in der oxidativen Desaminierung katalysiert.The standard approaches were varied to determine the biochemical properties of the enzyme as indicated in the text. Each measuring point shown represents the average of at least two, but usually three, independent measurements. An AlaDH unit is defined as the amount of enzyme that catalyses the formation of 1 μmol NADH in oxidative deamination in one minute.
Tab. 2.7 : Zusammensetzung des quantitativen AlaDH-AssaysTab. 2.7: Composition of the quantitative AlaDH assay
Die Zusammensetzung des Reaktionsansatzes für die oxidative Desaminierung ist links, die für die reduktive Aminierung rechts gezeigt.The composition of the reaction mixture for the oxidative deamination is shown on the left, which is shown for the reductive amination on the right.
Oxidative Desaminierung Reduktive AminierungOxidative deamination Reductive amination
125 mM Glycin KOH, pH 10,2 1 M NH4CI / NH4OH, pH 7,4125 mM glycine KOH, pH 10.2 1 M NH 4 Cl / NH 4 OH, pH 7.4
100 mM L-Alanin 20 mM Pyruvat100 mM L-alanine 20 mM pyruvate
1,25 m NAD+ 0,5 mM NADH1.25 M NAD + 0.5 mM NADH
2.6.5 Densitometrie2.6.5 Densitometry
Densitometrie wurde benutzt um eine Quantifizierung des Expressionslevels der AlaDH zu machen. Desweiteren wurden hiermit die Signale der Epitopkartierung quantifiziert und ins Verhältnis zueinander gesetzt.Densitometry was used to quantify the expression level of AlaDH. Furthermore, the signals of epitope mapping were quantified and correlated with each other.
Die Durchführung erfolgte mit einem Personal Densitometer (Molecular Dynamics) mit der Software Image Quant (Molecular Dynamics).
The implementation was carried out with a Personal Densitometer (Molecular Dynamics) with the software Image Quant (Molecular Dynamics).
- 1? -- 1? -
3.5 Die Verbreitung der Alanin Dehydrogenase innerhalb der Mykobakterien3.5 The spread of alanine dehydrogenase within the mycobacteria
Sowohl auf Gen-, als auch auf Proteinebene, sollte als nächstes untersucht werden, in welchen Mykobakterien eine Alanin Dehydrogenase vorhanden ist. Ausgehend von der Virulenz war hierbei die Fragestellung, ob die AlaDH-Aktivität mit dieser Eigenschaft korreliert.At both gene and protein level, it should next be investigated in which mycobacteria an alanine dehydrogenase is present. Based on the virulence, the question was whether the AlaDH activity correlates with this property.
3.5.1 In vivo AlaDH-Aktivität3.5.1 In vivo AlaDH activity
Da AlaDH-Aktivität in der Mikrobenwelt eher die Ausnahme als die Regel darstellt, war es interessant zu hinterfragen, ob dieses Enzym innerhalb der Mykobakterien ubiquitär ist, oder ob es auf bestimmte Spezies und Stämme beschränkt ist. Dadurch können dann wiederum Rückschlüsse auf Fragen gezogen werden wie :Since AlaDH activity is the exception rather than the rule in the microbial world, it was interesting to question whether this enzyme is ubiquitous within mycobacteria or whether it is restricted to certain species and strains. As a result, conclusions can be drawn on questions such as:
"^ Haben 'aDH produzierende Stämme Gemeinsamkeiten in der Lebensweise ? " Do 'aDH producing strains have similarities in lifestyle?
^ Induziert eine bestimmt Wachstumsweise oder - phase die AlaDH-Produktion ?Does a particular growth mode or phase induce AlaDH production?
^ Wie erfolgt die Regulation der AlaDH ?^ How is AlaDH regulated?
^ Können andere Stoffwechselwege die von der AlaDH katalysierte ReaktionCan other metabolic pathways catalyze the AlaDH-catalyzed reaction
ersetzen ?replace?
^ Welchen Phänotyp müssten AlaDH Mutanten zeigen ?
Es wurden deshalb alle verfügbaren Stämme auf Produktion von AlaDH-Aktivität hin untersucht. Das Repertoir umfasste insgesamt 44 mykobakterielle Stämme, die 29 verschiedene Spezies repräsentieren. Zudem wurden die beiden mit den Mykobakterien eng verwandten Stämme Nocardia asteroides und Rhodococcus equi getestet.^ What phenotype would AlaDH mutants have to show? All available strains were therefore tested for production of AlaDH activity. The repertoire included a total of 44 mycobacterial strains representing 29 different species. In addition, the two strains Nocardia asteroides and Rhodococcus equi, which are closely related to the mycobacteria, were tested.
Um die im Testsystem gemessenen Aktivitäten miteinander vergleichen zu können, wurden alle Bakteriensuspensionen auf eine Dichte eingestellt, die der Trübung eines McFarland Standards Nr.5 entspricht. Die Stämme befanden sich zum Zeitpunkt der Messung in der späten exponentiellen Phase.In order to be able to compare the activities measured in the test system, all bacterial suspensions were adjusted to a density which corresponds to the turbidity of a McFarland Standard No. 5. The strains were in the late exponential phase at the time of measurement.
Neben der AlaDH-Messung wurde auch eine Messung durchgeführt, bei der im Reaktionsansatz L-Alanin fehlte. Die Aktivität dieses Ansatzes ist ein Maß für andere parallel ablaufende NAD+-reduzierende Prozesse. Die Differenz zwischen diesem Ansatz und dem Standardansatz entspricht der Netto-AlaDH-Aktivität (ΔAsgs-Wert).In addition to the AlaDH measurement, a measurement was also performed in which the reaction mixture lacked L-alanine. The activity of this approach is a measure of other parallel NAD + -reducing processes. The difference between this approach and the standard approach corresponds to the net AlaDH activity (ΔAsgs value).
Gemäß der gemessen Aktivitäten lassen sich die untersuchten Stämme in drei Gruppen einteilen. Die erste Gruppe ist die der stark-positiven Stämme (Tab.3.11). In dieser Gruppe sind die Stämme zusammengefasst, die eine AlaDH-Aktivität von mehr als 0,5 ΔA595-Einheiten im benutzen Testsystem aufweisen.According to the measured activities, the strains studied can be divided into three groups. The first group is that of the strong positive strains (Table 3.11). This group comprises the strains which have an AlaDH activity of more than 0.5 ΔA 5 95 units in the test system used.
Tab 3.11 : Stämme mit stark-positiver AlaDH-AktivitätTable 3.11: Strains with strong-positive AlaDH activity
Die Durchführung dieses Assays ist in 2.6.4.2 beschrieben.The performance of this assay is described in 2.6.4.2.
Stamm AlaDH-Aktivität [ΔA595]Strain AlaDH activity [ΔA 595 ]
M.marinum 3 2,327M.marinum 3 2,327
M.chelonae 7 1 ,842M.chelonae 7 1, 842
M.microti 1 0,919M.microti 1 0,919
M.tuberculosis H37RV 0,592
->9-M. tuberculosis H37R V 0.592 -> 9
Als stark-postiv klassifiziert wurden die beiden für Fische pathogenen Stämme M.chelonae und M.marinum, sowie die beiden ebenfalls pathogenen Stämme M.microti und M.tuberculosis H37RV, letzteres ein virulenter Tuberkulose-Referenzstamm.The two pathogenic strains M.chelonae and M.marinum, which are also pathogenic strains M.microti and M.tuberculosis H37R V , the latter a virulent tuberculosis reference strain, were classified as strongly positive.
Die zweite Gruppe, die der mäßig-positiven Stämme, umfasst jene mit einer Aktivität zwischen 0,1 und 0,5 ΔAsgs-Einheiten (Tab.3.12).The second group, that of the moderately positive strains, comprises those with an activity between 0.1 and 0.5 ΔAsgs units (Table 3.3).
Tab.3.12 : Stämme mit mäßig-positiver AlaDH-AktivitätTab.3.12: Strains with moderately positive AlaDH activity
Die Durchführung dieses Assays ist in 2.6.4.2 beschrieben.The performance of this assay is described in 2.6.4.2.
Stamm AlaDH-Aktivität Stamm AlaDH-Aktivität IΔA595] [AA5951Strain AlaDH activity strain AlaDH activity IΔA 595 ] [AA 595 1
M.smegmatis 3 0,375 M.tuberculosis 49 0,138M. smegmatis 3 0.375 M. tuberculosis 49 0.138
M.ulcerus i 0,369 M.tuberculosis 130 0J18M. ulcerus i 0.369 M. tuberculosis 130 0J18
M.africanum 1 0,287 M.smegmatis 1 0,116M.africanum 1 0.287 M.smegmatis 1 0.116
M.tuberculosis 118 0,210 M.tuberculosis 132 0,111M. tuberculosis 118 0.210 M. tuberculosis 132 0.111
M.tuberculosis 145 0,190 M.tuberculosis 146 0,111M. tuberculosis 145 0.190 M. tuberculosis 146 0.111
M.intracellulare 1 0,155 M.tuberculosis 1 0,110M. Intracellulare 1 0.155 M. tuberculosis 1 0.110
In dieser Gruppe finden sich, außer M.smegmatis, nur pathogene, klinische Isolate von M.tuberculosis und anderen Mykobakterien wieder. Beide getesteten Stämme von M.smegmatis zeigen jedoch auch sehr hohe NAD+-reduzierende Aktivitäten in Abwesenheit von L-Alanin. Es ist an dieser Stelle noch wichtig zu erwähnen, daß der Stamm M.smegmatis 1-2c (ein Derivat von M.smegmatis mc26; Zhang et al., 1991 ; Garbe et al., 1994; von Dr. Peadar 0 Gaora, St.Mary's Hospital, London), ein Stamm für genetische Arbeiten in Mykobakterien, keine AlaDH-Aktivität zeigt, aber ebenfalls über eine hohe Hintergrundaktivität verfügt.
In der letzten Gruppe schließlich sind alle Stämme aufgeführt, die als für AlaDH- ktivität negativ befunden wurden, d.h. die eine Aktivität von weniger als OJ ΔA5S5- inheiten aufweisen (Tab.3J 3).In this group, except M.smegmatis, only pathogenic clinical isolates of M. tuberculosis and other mycobacteria are found. However, both M.smegmatis strains tested also show very high NAD + -reducing activities in the absence of L-alanine. It is important to mention here that the strain M. smegmatis 1-2c (a derivative of M. smegmatis mc 2 6, Zhang et al., 1991, Garbe et al., 1994, by Dr. Peadar 0 Gaora , St.Mary's Hospital, London), a strain for genetic work in mycobacteria, shows no AlaDH activity but also has high background activity. Finally, in the last group all strains are listed which were found to be negative for AlaDH-activity, ie have an activity of less than OJ ΔA 5S5 units (Table 3J 3).
Tab.3.13 : Stämme ohne AlaDH-AktivitätTable 3.13: strains without AlaDH activity
Die Durchführung dieses Assays ist in 2.6.4.2 beschrieben.The performance of this assay is described in 2.6.4.2.
Stamm AlaDH-Aktivität Stamm AlaDH-Aktivität [ΔA595] [ΔA595]Strain AlaDH activity strain AlaDH activity [ΔA595] [ΔA595]
N. asteroides 1 0,048 M.bovis BCG 4 0,001N. asteroides 1 0.048 M.bovis BCG 4 0.001
M.flavescens 1 0,042 M.terrae 2 0,001M.flavescens 1 0.042 M.terrae 2 0.001
M.tuberculosis H37Ra 0,032 M.tuberculosis 60 0M. tuberculosis H37R a 0.032 M. tuberculosis 60 0
M.nonchromogenium 1 0,026 M.tuberculosis 163 0M.nonchromogenium 1 0,026 M. tuberculosis 163 0
M.fortuitum 11 0,022 M.gastπ 1 0M.fortuitum 11 0.022 M.gastπ 1 0
M.asiaticum 1 0,021 M.gordonae 3 0M. asiaticum 1 0,021 M.gordonae 3 0
M.bovis BCG 2 0,013 M.kansasii 1 0M.bovis BCG 2 0,013 M.kansasii 1 0
M.lυfu 1 0,013 M.parafortuitum 1 0M.lúfu 1 0.013 M. parafortuitum 1 0
R.equi 1 0,011 M.peπgrinυm 1 0R.equi 1 0.011 M.peπgrinυm 1 0
M.bovis 3 0,010 M.phlei 1 0M.bovis 3 0,010 M.phlei 1 0
M.scrofulaceum 1 0,009 M.phlei 4 0M.crofulaceum 1 0.009 M.phlei 4 0
M.intracellulare 5 0,007 M.scrofulaceum 8 0M.intracellulare 5 0,007 M.scrofulaceum 8 0
M.thermosresistibile 1 0,006 M.simiae 1 0M.thermosresistibile 1 0.006 M.simiae 1 0
M.avium 1 0,002 M.vaccae 3 0M.avium 1 0,002 M.vaccae 3 0
M. triviale 1 0,002 M.xenopi 7 0M. triviale 1 0,002 M.xenopi 7 0
Diese weitaus größte Gruppe umfaßt vor allem opportunistische und nicht-pathogene Stämme, sowie die beiden mit den Mykobakterien verwandten Stämme Nocardia asteroides und Rhodococcus equi. Ausnahme waren zwei klinische Tuberkulose-
Isolate, sowie der Erreger der Rinder-Tb, M.bovis, aber auch die beiden untersuchten Impfstämme von M.bovis BCG.By far the largest group comprises opportunistic and non-pathogenic strains, as well as the two strains related to the mycobacteria, Nocardia asteroides and Rhodococcus equi. Exceptions were two clinical tuberculosis Isolates, as well as the causative agent of bovine Tb, M.bovis, but also the two vaccine strains of M.bovis BCG.
Eine graphische Darstellung der AlaDH-Aktivitäten ist in Abb. 3J6 nach phylogenetischen Gesichtspunkten geordnet wiedergegeben.A graphical representation of the AlaDH activities is shown in Fig. 3J6 ordered by phylogenetic aspects.
MΛeπaβ verwandle IvUariυitυm verv.εMΛeπaβ turns ivUariυitυm verv.ε
M.tυbercjlcs!s Co-nplex MAIS comp^x Complex S-Smmθ Complex Sl---M.tυbercjlcs! S Co-nplex MAIS comp ^ x Complex S-Smmθ Complex Sl ---
Abb. 3.16 : AlaDH-Aktivität im Reich der MykobakterienFig. 3.16: AlaDH activity in the kingdom of mycobacteria
Die genaue Bezeichnung der einzelnen Stämme ist in Tab. 2.3 wiedergegeben. Die Angaben schnell wachsend bzw. langsam wachsend dürfen nicht streng genommen werdeij, sondern stellen vielmehr eine Tendenz innerhalb der gezeigten Gruppen dar.The exact name of the individual strains is given in Tab. 2.3. The data rapidly growing or slowly growing may not be taken strictly, but rather represent a tendency within the groups shown.
Zusammenfassend läßt sich die Verbreitung von AlaDH-Aktivität innerhalb der Welt der Mykobakterien so beschreiben :In summary, the distribution of AlaDH activity within the world of mycobacteria can be described as follows:
© Die mit Abstand höchste Aktivität zeigen die beiden für Fische pathogenen Stämme M.chelonae und M.marinum.
D Innerhalb der Stämme von M.tuberculosis ist eine Tendenz vorhanden, nach der mit abnehmender Virulenz auch die AlaDH-Aktivität abnimmt (H37RV klinische Isolate > 37Ra).© By far the highest activity is shown by the two fish pathogenic strains M.chelonae and M.marinum. D Within the strains of M. tuberculosis there is a tendency for decreasing virulence to decrease AlaDH activity as well (H37R V clinical isolates> 37R a ).
3) Alle als positiv klassifizierten Stämme sind virulent. Einzige Ausnahme ist M.smegmatis, das aber anhand seiner hohen Hintergrundaktivität leicht zu unterscheiden ist.3) All strains classified as positive are virulent. The only exception is M. smegmatis, which is easily distinguished by its high background activity.
© Nicht alle virulenten Stämme sind AlaDH positiv.© Not all virulent strains are AlaDH positive.
© M.tuberculosis läßt sich mittels AlaDH-Aktivität vom Impfstamm M.bovis BCG unterscheiden.© M. tuberculosis can be differentiated from the vaccine strain M.bovis BCG by AlaDH activity.
3.5.2 Das Gen für die Alanin Dehydrogenase3.5.2 The gene for alanine dehydrogenase
3.5.2Λ Die ersten PCR-Fragmente3.5.2Λ The first PCR fragments
Nachdem nun die AlaDH-Aktivitäten innerhalb der verschiedenen Stämme quantifiziert worden waren, stellte sich als nächstes die Frage, warum einige Stämme das Enzym produzieren, andere aber nicht. Auch das Ausmaß der Expression unterscheidet sich selbst zwischen eng verwandten Arten teilweise deutlich.Now that the AlaDH activities within the different strains had been quantified, the next question was why some strains produce the enzyme but others do not. Also, the extent of expression differs even significantly between closely related species.
Das Fehlen meßbarer Aktivität kann bis zu einem gewissen Grad eine Erklärung darin finden, daß sich nicht alle Stämme in der exakt selben Wachstumsphase befanden, da es sehr schwer ist alle Stämme parallel, im gleichen Stadium befindlich anzuziehen. Aber das Ausbleiben von Aktivität könnte auch einen Grund darin haben, daß sich genetische Änderungen auf die Expression des Gens auswirken. Diese Änderungen könnten im kodierenden oder im regulatorischen Bereich aufgetreten sein.The lack of measurable activity can be explained to some extent by the fact that not all strains were in exactly the same growth phase, as it is very difficult to attract all strains in parallel, at the same stage. But the lack of activity could also be one of the reasons why genetic changes affect the expression of the gene. These changes could have occurred in the coding or regulatory area.
Um diese Tatsache zu überprüfen wurde versucht das AlaDH-Gen aus verschiedenen Stämmen mittels PCR ganz oder teilweise zu amplifizieren. Als Primer dienten hierzu
auf der Sequenz von M.tuberculosis H37RV basierende Oligonukleotide (Andersen et al., 1992; siehe Abschnitt 2.2.2, Tab. 2.5).In order to verify this fact, the AlaDH gene from various strains was tried to be amplified in whole or in part by PCR. As a primer served this purpose oligonucleotides based on the sequence of M. tuberculosis H37R V (Andersen et al., 1992, see Section 2.2.2, Table 2.5).
Die zum Nachweis der AlaDH verwendeten Primerpaare, die jeweils zu erwartende Länge der Produkte und die jev/eils benutzten Aπnea//t?g-Temperaturen der PCR sind in Tab. 3.14 zusammengefasst.The primer pairs used for the detection of the AlaDH, the expected length of the products in each case and the Aπnea // t? G temperatures of the PCR used are summarized in Table 3.14.
Tab.3.14 : Primerpaare zυrDetektion der AlaDH in MykobakterienTable 3.14: Primer pairs for the detection of AlaDH in mycobacteria
Die Sequenzen der Primer sind in Tab. 2.5 wiedergegeben.The sequences of the primers are given in Tab. 2.5.
Bezeichnung Primer #1 Primer#2 Produkt TemperaturName Primer # 1 Primer # 2 Product Temperature
Annabel AlaDH-F1 AlaDH-RM 433 bp 65°CAnnabel AlaDH-F1 AlaDH-RM 433 bp 65 ° C
Beatrice AlaDH-F1 AlaDH-R2 1102 bp 45°CBeatrice AlaDH-F1 AlaDH-R2 1102 bp 45 ° C
Claudette AlaDH-F1 AIaDH-R3 1120 bp 55βCClaudette AlaDH-F1 AlaDH-R3 1120 bp 55 β C
Dέsirέe AlaDH-F1 AlaDH-R6 1072 bp 45βCDέsirέe AlaDH-F1 AlaDH-R6 1072 bp 45 β C
Eleonore AlaDH-F1 + AlsDH-R1 1099 bp 55°CEleonore AlaDH-F1 + AlsDH-R1 1099 bp 55 ° C
Francoise AlaDH-F1 + AlaDH-R2 1117 bp 50°CFrancoise AlaDH-F1 + AlaDH-R2 1117 bp 50 ° C
Giselle AlaDH-F2 AIaDH-R7 757 bp 35°CGiselle AlaDH-F2 AlaDH-R7 757 bp 35 ° C
Helen AlaDH-F4 AlaDH-RM 1080 bp 55°CHelen AlaDH-F4 AlaDH-RM 1080 bp 55 ° C
Isabelle AIaDH-F4 A!aDH-R6 1050 bp 55°CIsabelle AIaDH-F4 A! ADH-R6 1050 bp 55 ° C
Jeanette AlaDH-F5 AlaDH-R1 507 bp 45°CJeanette AlaDH-F5 AlaDH-R1 507 bp 45 ° C
Karen AlaDH-F5 AlaDH-R4 834 bp 45°CKaren AlaDH-F5 AlaDH-R4 834 bp 45 ° C
Laπssa AlaDH-F6 AlaDH-R4 786 bp 55°CLaπssa AlaDH-F6 AlaDH-R4 786 bp 55 ° C
Melanie AlaDH-F6 AlaDH-R5 405 bp 55°CMelanie AlaDH-F6 AlaDH-R5 405 bp 55 ° C
Die ersten Versuche das Gen für die AlaDH in verschiedenen mykobakteriellen Spezies zu detektieren erfolgte mit dem Primerpaar Annabel. Das hierbei erhaltene Ergebnis war einigermaßen überraschend. Alle Stämme des M.tuberculosis Complex
- a n zeigten das erwartete Fragment von 433 bp. Darüber hinaus war bei all diesen Stämmen ein zusätzliches Fragment von etwa 900 bp amplifiziert worden (Abb.3.17).The first attempts to detect the gene for the AlaDH in various mycobacterial species was carried out with the primer pair Annabel. The result obtained was somewhat surprising. All strains of M. tuberculosis complex - showed the expected fragment of 433 bp. In addition, an additional fragment of approximately 900 bp had been amplified in all these strains (Fig.3.17).
1 2 3 4 5 6 7 8 101 2 3 4 5 6 7 8 10
Abb. 3.17 : PCR verschiedener Stämme mit dem Primerpaar Annabel.Fig. 3.17: PCR of different strains with the primer pair Annabel.
Gefahren wurden bei diesen PCR's jeweils 40 Zyklen mit der Abfolge : melting 2 min bei 96°C, annealing 2 min bei 65CC und exlension 3 min bei 72°C. Die MgCI2-Konzentration betrug 1 ,5 mM.Were driven in these PCR's are each 40 cycles of the sequence: melting for 2 min at 96 ° C, annealing 2 min at 65 C and exlension C 3 min at 72 ° C. The MgCl 2 concentration was 1.5 mM.
Bahn 1 : M.tuberculosis H37RV Bahn 6 : M.bovis BCG 4 Bahn 2 : M.tuberculosis H37Ra Eahn 7 : M.africanum 1 Bahn 3 : M.tuberculosis 1 Eahn 8 : M.microti 1 Bahn 4 : M.bovis 3 Bahn 9 : M.marinum 3 Bahn 5 : M.bovis BCG 2 Bahn 10 : M.chelonae 7Lane 1: M. tuberculosis H37R V lane 6: M.bovis BCG 4 lane 2: M. tuberculosis H37R a Eahn 7: M.africanum 1 lane 3: M. tuberculosis 1 Eahn 8: M.microti 1 lane 4: M. bovis 3 Train 9: M.marinum 3 Train 5: M.bovis BCG 2 Train 10: M.chelonae 7
Wie sich herausstellen sollte, war dieses zweite Fragment ebenfalls ein Teil des AlaDH-Gens, das durch Anlagerung des Primers AlaDH-RM an einer weiter C-terminal gelegenen Stelle entstanden ist. Durch Erhöhung der Annealing-Temperaiur bei der PCR von 65 auf 69°C konnte dieses zweite Fragment unterdrückt werden (siehe Abb. 3.18, Bahn 2 und 3).As it turned out, this second fragment was also part of the AlaDH gene, which was formed by attachment of the primer AlaDH-RM at a more C-terminal point. By increasing the annealing temperature in the PCR from 65 to 69 ° C this second fragment could be suppressed (see Fig. 3.18, lanes 2 and 3).
Das eigentlich erstaunliche war jedoch das Erscheinen des amplifizierten Fragments in allen Stämmen des M.tuberculosis Complex, unabhängig vom Vorhandensein von AlaDH-Aktivität.
Auch bei einigen anderen Stämmen konnte mit dem Primerpaar Annabel eines oder mehrere Fragmente amplifiziert werden. Allerdings waren die amplifizierten Banden meist nicht besonders stark, so daß sie in Anbetracht der 40 PCR-Zyklen als Hintergrund betrachtet werden können. Es handelt sich vermutlich um schwache unspezifische Reaktionen. Jedoch ist auch nicht auszuschliessen, daß aufgrund mangelnder Homologie zwischen den verschiedenen Spezies die PCR-Primer nicht optimal an die Zielsequenz binden konnten.However, what was actually amazing was the appearance of the amplified fragment in all strains of the M. tuberculosis complex, regardless of the presence of AlaDH activity. In some other strains one or more fragments could be amplified with the primer pair Annabel. However, the amplified bands were usually not particularly strong, so they can be considered as background in view of the 40 cycles of PCR. These are probably weak non-specific reactions. However, it can not be ruled out that due to lack of homology between the different species, the PCR primers could not optimally bind to the target sequence.
Die beiden fischpathogenen Stämme mit starker AlaDH-Aktivität, M.marinum und M.chelonae, zeigten bei der PCR mit dem Primerpaar Annabel ein deutlich unterschiedliches Verhalten. Während M.marinum ein Produkt von etwa 540 bp lieferte, war bei den gewählten Bedingungen mit dem Primerpaar Annabel bei M.chelonae kein Fragment zu erhalten (Abb. 3.17, Bahn 9 und 10).The two fish pathogenic strains with strong AlaDH activity, M.marinum and M.chelonae, showed a distinctly different behavior in the PCR with the primer pair Annabel. While M.marinum gave a product of about 540 bp, no fragment was obtained at the selected conditions with the primer pair Annabel at M.chelonae (Figure 3.17, lanes 9 and 10).
3.5.2.2 Das AlaDH-Gen des M.tuberculosis Complex3.5.2.2 The AlaDH Gene of the M.tuberculosis Complex
Da die Präsenz des Gens für die AlaDH nun in allen Stämmen des M.tuberculosis Complex nachgewiesen worden war, stellte sich die Frage, wie man sich die Diskrepanz zu den gemessenen Aktivitäten erklären sollte.Since the presence of the gene for the AlaDH was now detected in all strains of the M.tuberculosis Complex, the question arose as to how the discrepancy to the measured activities should be explained.
Aus diesem Grunde wurde damit begonnen größere Fragmente des Gens zu amplifizieren. Aus M.tuberculosis H37RV konnten alle in Tab. 3.15 aufgeführten Fragmente amplifiziert werden (ein Teil dieser Fragmente ist in Abb. 3.18 gezeigt). Von den anderen Stämmen des M.tuberculosis Complex sind ebenfalls alle PCR- Reaktionen aus Tab. 3.15 die ausprobiert wurden, positiv verlaufen. Es wurde jedoch nicht mit jedem Stamm jede Reaktion nachvollzogen.
For this reason, larger fragments of the gene were started to be amplified. From M. tuberculosis H37R V all fragments listed in Table 3.15 could be amplified (part of these fragments is shown in Fig. 3.18). Of the other strains of the M. tuberculosis complex, all the PCR reactions from Table 3.15 that were tried were also positive. However, it was not understood with every strain every reaction.
Abb. 3.18 : PCR-Produkte des Stammes M.tuberculosis H37RV Fig. 3.18: PCR products of strain M.tuberculosis H37R V
Gefahren wurden bei diesen PCR's jeweils 40 Zyklen wie in Abb. 3J7 angegeben. Die aπnea/zog-Temperaturen sind, mit Ausnahme von Bahn 2 und 3, in Tab. 3J4 wiedergegeben. Die MgC! -Konzentration beim Primerpaar Annabel betrug 1 ,5 mM, die aller anderen Reaktionen 3 mM.Dangers were indicated in these PCR's 40 cycles each as shown in Fig. 3J7. The spin-on temperatures, with the exception of lanes 2 and 3, are shown in Table 3J4. The MgC! Concentration of the primer pair Annabel was 1.5 mM, that of all other reactions was 3 mM.
Bahn 1 : KBL Bahn 7 : Giselle Bahn 2 : Annabel, 65eC Bahn 8 : Helen Bahn 3 : Annabel, 69CC Bahn 9 : Isabelle Bahn 4 : Dέsirέe Bahn 10 : Larissa Bahn 5 : Eleonore Bahn 11 : Melanie Bahn 6 : Francoise Bahn 12 : KBLTrain 1: KBL Train 7: Giselle Train 2: Annabel, 65 e C Train 8: Helen Train 3: Annabel, 69 C C Train 9: Isabelle Train 4: Dέsirέe Train 10: Larissa Train 5: Eleonore Train 11: Melanie Train 6 : Francoise Rail 12: KBL
Der von allen Stämmen des M.tuberculosis Complex amplifizierte Bereich umfasst 1260 bp. Er beinhaltet den kompletten kodierenden Abschnitt für die AlaDH, sowie weitere 75 bp υpstream und 63 bp downstream. Dieser Bereich wurde von allen Stämmen des M.tuberculosis Complex komplett durchsequenziert (Abb. 3J 9). Lediglich bei den letzten etwa 20 Basen schleichen sich Ungenauigkeiten ein. Der komplette restliche Bereich' ist jedoch durch mehrfache Sequenzierungen abgesichert.The area amplified by all strains of the M. tuberculosis complex comprises 1260 bp. It contains the complete coding section for the AlaDH, as well as further 75 bp υpstream and 63 bp downstream. This area was completely sequenced by all strains of the M. tuberculosis complex (Fig. 3J 9). Only in the last about 20 bases inaccuracies creep in. The complete remaining region ', however, is protected by multiple sequencing.
Es ist festzustellen, daß sämtliche Sequenzen bis auf drei Stellen komplett mit der publizierten Sequenz der AlaDH des λAA65-Klons (Andersen et al, 1992) identisch sind.
- *? -It should be noted that all but three site sequences are completely identical to the published sequence of the AlaDH of the λAA65 clone (Andersen et al, 1992). - *? -
40kD -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - 140kD -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - 1
Tubl -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1Tubl -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1
K37Rv -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCATA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -K37Rv -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCATA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -
H37Ra -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCATA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1H37Ra-60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCATA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1
BCG4 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - τ_BCG4 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - τ_
BCG2 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1BCG2 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1
Bov3 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1Bov3 -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1
Afrl -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - 1Afrl -60 ATCTTGCAGA TTAATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC - 1
Kiel -60 ATCTTGCAGA TTATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1Kiel -60 ATCTTGCAGA TTATCGAAC TTTCTTCACA CTGAAGCGTA CAGTATCGAG AGGGGTAATC -1
Start ******Begin ******
40 D 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACGAAT TCCAATTCCG GGTGGCCATC eo40 D 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACGAAT TCCAATTCCG GGTGGCCATC eo
T bl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AA.TTCCG GGTGGCCATC 60Tbl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AA.TTCCG GGTGGCCATC 60
H37Rv 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60H37Rv 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
H37Ra 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60H37Ra 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
BCG4 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60BCG4 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
BCG2 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60BCG2 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
Bov3 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60Bov3 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
Afrl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60Afrl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
Micl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60Micl 1 ATGCGCGTCG GTATTCCGAC CGAGACCAAA AACAACG AATTCCG GGTGGCCATC 60
40kD 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAΛCCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 12040kD 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAΛCCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
Tubl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120Tubl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
K37Rv 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120K37Rv 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
H37Ra 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120H37Ra 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
BCG4 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCC-GA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120BCG4 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCC-GA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
BCG2 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120BCG2 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
Bov3 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120Bov3 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
Afrl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCC-GA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120Afrl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCC-GA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
Micl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120Micl 61 ACCCCGGCCG GCGTCGCGGA ACTAACCCGT CGTGGCCATG AGGTGCTCAT CCAGGCAGGT 120
40kD 121 GCCGGAGAGG GCTCC-GCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC ISO40kD 121 GCCGGAGAGG GCTCC-GCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC ISO
Tubl 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC ιεoTubl 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC ιεo
H37Rv 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC lεoH37Rv 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC lεo
H37Ra 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC lcOH37Ra 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC lcO
BCG4 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC isoBCG4 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC iso
BCG2 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCA.GGCC-C GCAACTGGTC 160BCG2 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCA.GGCC-C GCAACTGGTC 160
Bov3 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC 1E0Bov3 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC 1E0
Afrl 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC 180Afrl 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC 180
Micl • 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC leoMicl • 121 GCCGGAGAGG GCTCGGCTAT CACCGACGCG GATTTCAAGG CGGCAGGCGC GCAACTGGTC leo
40kD 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGG7CAA AGAACCGATA 24040kD 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGG7CAA AGAACCGATA 240
Tubl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240Tubl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
H37Rv 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240H37Rv 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
H37Ra 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240H37Ra 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
BCG4 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240BCG4 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
BCG2 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240BCG2 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
Bov3 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240Bov3 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
Afrl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240Afrl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG GGCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
Micl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240Micl 181 GGCACCGCCG ACCAGGTGTG C-GCCGACGCT GATTTATTGC TCAAGGTCAA AGAACCGATA 240
Abb. 3.19 (1/5): Alignment des AlaDH-Gens und den flankierenden Regionen aus verschiedenen Stämmen des M.tuberculosis ComplexFig. 3.19 (1/5): Alignment of the AlaDH gene and the flanking regions of different strains of the M.tuberculosis complex
Siehe Legende Seite 101.
40kD 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300See legend page 101. 40kD 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
Tubl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 3C0Tubl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 3C0
H37Rv 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300H37Rv 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
H37Ra 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACGGG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300H37Ra 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACGGG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
3CG4 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 3003CG4 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
BCG2 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GA.TCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300BCG2 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GA.TCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
3ov3 2 1 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 3003ov3 2 1 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG C-GATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
Afrl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300Afrl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
Micl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300Micl 241 GCGGCGGAAT ACGGCCGCCT GCGACACC-GG CAGATCTTGT TCACGTTCTT GCATTTGGCC 300
40kD 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAA TGCCTACGAG 36040kD 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAA TGCCTACGAG 360
Tubl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 3S0Tubl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 3S0
H37RV 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360H37RV 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
K37Ra 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTC-TTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360K37Ra 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTC-TTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
BCG4 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360BCG4 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
BCG2 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360BCG2 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
Bov3 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360Bov3 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
Afrl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360Afrl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
Micl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360Micl 301 GCGTCACGTG CTTGCACCGA TGCGTTGTTG GATTCCGGCA CCACGTCAAT TGCCTACGAG 360
40kD 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CG TGAGCGA AGTCGCCGGT 42040kD 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CG TGAGCGA AGTCGCCGGT 420
Tubl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420Tubl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
H37Rv 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420H37Rv 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
H37Ra 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420H37Ra 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
BCG4 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420BCG4 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
BCG2 361 ACCGTCCAGA CCGCCGAAGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420BCG2 361 ACCGTCCAGA CCGCCGAAGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
Bov3 361 ACCGTCCAGA CCGCCGAAGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420Bov3 361 ACCGTCCAGA CCGCCGAAGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
Afrl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420Afrl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
Micl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420Micl 361 ACCGTCCAGA CCGCCGACGG CGCACTACCC CTGCTTGCCC CGATGAGCGA AGTCGCCGGT 420
40kD 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 48040kD 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
Tubl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGA.A CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 4c0Tubl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGA.A CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 4c0
K37Rv 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCG.AA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480K37Rv 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCG.AA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
H37Ra 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480H37Ra 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
ECG4 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480ECG4 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTG.ATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
BCG2 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATC-CC-AA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480BCG2 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATC-CC-AA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
3ov3 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 4603ov3 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 460
Afrl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAΛ CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480Afrl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAΛ CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
Micl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480Micl 421 CGACTCGCCG CCCAGGTTGG CGCTTACCAC CTGATGCGAA CCCAAGGGGG CCGCGGTGTG 480
40kD 4SI CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 54040kD 4SI CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
Tubl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540Tubl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
H37Rv 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540H37Rv 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
H37P.a 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540H37P.a 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
BCG4 481 CTGATQGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540BCG4 481 CTGATQGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
BCG2 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540BCG2 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
3ov3 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 5403ov3 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
Afrl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540Afrl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
Micl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540Micl 481 CTGATGGGCG GGGTGCCCGG CGTCGAACCG GCCGACGTCG TGGTGATCGG CGCCGGCACC 540
Abb. 3.19 (2/5) : Alignment des AlaDH-Gens und den flankierenden Regionen aus verschiedenen Stämmen des M.tuberculosis ComplexFig. 3.19 (2/5): Alignment of the AlaDH gene and the flanking regions of different strains of the M.tuberculosis complex
Siehe Legende Seite 101.
40kD 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC ecoSee legend page 101. 40kD 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC eco
Tubl Ξ41 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATC3CCAA.C GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 6C0Tubl Ξ41 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATC3CCAA.C GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 6C0
H37Rv 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 6 C 0H37Rv 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 6C 0
K37Ra 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC ecoK37Ra 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC eco
BCG4 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA7CGCCAA.C GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600BCG4 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA7CGCCAA.C GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600
BCG2 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600BCG2 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600
Eov3 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGA.CCGTTAC GGTTCTAGAC 600Eov3 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGA.CCGTTAC GGTTCTAGAC 600
Afrl 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600Afrl 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CA.TCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600
Micl 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600Micl 541 GCCGGCTACA ACGCAGCCCG CATCGCCAAC GGCATGGGCG CGACCGTTAC GGTTCTAGAC 600
4CkD 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG C-CAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 6604CkD 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG C-CAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
Tubl 601 ATCAACATCG ACAAA.CTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660Tubl 601 ATCAACATCG ACAAA.CTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
H37Rv 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660H37Rv 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
H37Ra 601 ATCAΛCATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660H37Ra 601 ATCAΛCATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
BCG4 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660BCG4 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
BCG2 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660BCG2 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
Bov3 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG C-CAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660Bov3 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG C-CAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGG.AT CCACACTCGC 660
Afrl 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGGAT CCACACTCGC 660Afrl 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGGAT CCACACTCGC 660
Micl 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGC-AT CCACACTCGC 660Micl 601 ATCAACATCG ACAAACTTCG GCAACTCGAC GCCGAGTTCT GCGGCCGC-AT CCACACTCGC 660
40kD 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAC-C-GTGCC GTCAAΛCGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 72040kD 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAC-C-GTGCC GTCAAΛCGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
Tubl 651 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAGG TGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720Tubl 651 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAGG TGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
K37Rv 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CG.AC-GGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720K37Rv 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CG.AC-GGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
H37Ra 661 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAC-GGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720H37Ra 661 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAC-GGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
BCG4 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720BCG4 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
BCG2 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720BCG2 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
Bov3 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGC-GTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720Bov3 661 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAGC-GTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
Afrl 651 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAC-C-GTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720Afrl 651 TACTCATCGG CCTACGAGCT CGAC-C-GTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
Micl 661 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720Micl 661 TACTCATCGG CCTA.CGAGCT CGAGGGTGCC GTCAAACGTG CCGACCTGGT GATTGGGGCC 720
40kD 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 75040kD 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 750
Tubl 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780Tubl 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780
K37 v 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780K37 v 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780
K37Ra 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 7S0K37Ra 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 7S0
BCC-4 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCA.CTTGT CGCGCATATG 7S0BCC-4 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCA.CTTGT CGCGCATATG 7S0
BCG2 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780BCG2 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780
3ov3 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 7803ov3 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780
Afrl 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 7= 0Afrl 721 GTCCTGGTGC CAC-GCGCCAA GGCACCCAAA TTA.GTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 7 = 0
Micl 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780Micl 721 GTCCTGGTGC CAGGCGCCAA GGCACCCAAA TTAGTCTCGA ATTCACTTGT CGCGCATATG 780
40kD 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 84040kD 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
Tubl 781 AAACCAGC-TG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840Tubl 781 AAACCAGC-TG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
H37Rv 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840H37Rv 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
H37?.a 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840H37? .A 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
BCG4 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GG.ATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840BCG4 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GG.ATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
BCG2 761 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840BCG2 761 AAACCAGGTG CGGTACTGGT C-GATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
Bov3 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GGATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840Bov3 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GGATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
Afrl 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GG TATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840Afrl 781 AAACCAGGTG CGGTACTGGT GG TATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
Micl 781 AAA.CCAGG G CGGTACTGGT GG.ATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840Micl 781 AAA.CCAGG G CGGTACTGGT GG.ATATAGCC ATCGACCAGG GCGGCTGTTT CGAAGGCTCA 840
Abb. 3.19 (3/5) : Alignment des AlaDH-Gens und den flankierenden Regionen aus verschiedenen Stämmen des M.tuberculosis ComplexFig. 3.19 (3/5): Alignment of the AlaDH gene and the flanking regions of different strains of the M.tuberculosis complex
Siehe Legende Seite 101.
40kD 8 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGA.CGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 500See legend page 101. 40kD 8 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGA.CGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 500
Tubl 8 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGA.CGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTACTGCGTG 500Tubl 8 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGA.CGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTACTGCGTG 500
H37Rv 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTACTGCGTG 900H37Rv 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTACTGCGTG 900
K37Ra 6 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACC-TTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG SOOK37Ra 6 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACC-TTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG SOO
BCG4 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900BCG4 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900
BCG2 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900BCG2 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900
Bov3 6 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900Bov3 6 1 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900
Afrl 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACC-TTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900Afrl 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACC-TTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900
Micl 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900Micl 841 CGACCGACCA CCTACGACCA CCCGACGTTC GCCGTGCACG ACACGCTGTT TTA.CTGCGTG 900
40kD SOI GCGAA.CATGC CCGCCTCGGT GCCGAJAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 96040kD SOI GCGAA.CATGC CCGCCTCGGT GCCGAJAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
Tubl SOI GCGAA.CATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960Tubl SOI GCGAA.CATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
H37Rv SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAA .ACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960H37Rv SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAA .ACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
H37Ra 90 GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960H37Ra 90 GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
BCG4 SO GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960BCG4 SO GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
3CG2 SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 9603CG2 SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
3ov3 SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 9603ov3 SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
Afrl SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960Afrl SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
Micl SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960Micl SOI GCGAACATGC CCGCCTCGGT GCCGAAGACG TCGACCTACG CGCTGACCAA CGCGACGATG 960
40kD 561 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 102040kD 561 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
Tubl S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020Tubl S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020
K37Rv S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020K37Rv S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
H37Ra S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020H37Ra S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
BCG4 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020BCG4 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
BCG2 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020BCG2 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
Bov3 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020Bov3 S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATC-GC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020
Afrl S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020Afrl S61 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC G.AATCCGGCA 1020
Micl 561 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020Micl 561 CCGTATGTGC TCGAGCTTGC CGACCATGGC TGGCGGGCGG CGTGCCGGTC GAATCCGGCA 1020
40kD 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCA.CGAAGGG GCC-TTACTGT CCG.AA.CGGGT GGCCACCGAC 108040kD 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCA.CGAAGGG GCC-TTACTGT CCG.AA.CGGGT GGCCACCGAC 1080
Tubl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGA.C 1080Tubl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGA.C 1080
H37Rv 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCA.CGAA.C-GG GCGTTACTGT CCG.AACC-GGT GGCCACCGAC 1080H37Rv 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCA.CGAA.C-GG GCGTTACTGT CCG.AACC-GGT GGCCACCGAC 1080
K37Ra 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGAC 1080K37Ra 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGAC 1080
3CG4 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC C-CACGAAGGG GCGTTACTGT CCG.AA.CGGGT GGCCACCGAC 10803CG4 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC C-CACGAAGGG GCGTTACTGT CCG.AA.CGGGT GGCCACCGAC 1080
3CG2 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 10803CG2 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 1080
3ov3 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 10803ov3 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGAC GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 1080
Afrl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 1080Afrl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGGGT GGCCACCGAC 1080
Micl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGAC 1080Micl 1021 CTAGCCAAAG GTCTTTCGA.C GCACGAAC-GG GCGTTACTGT CCGAACGC-GT GGCCACCGAC 1080
Stopstop
40kD 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 114040kD 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
Tubl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140Tubl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
H37Rv 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140H37Rv 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
H37Ra 1081 CTGGGGG'TGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140H37Ra 1081 CTGGGGG'TGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
BCG4 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140BCG4 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
BCG2 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140BCG2 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
Bov3 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140Bov3 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
Afrl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140Afrl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
Micl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140Micl 1081 CTGGGGGTGC CGTTCACCGA GCCCGCCAGC GTGCTGGCCT GACTCTCGGC CGCTCGTTAC 1140
Abb. 3.19 (4/5) : Alignment des AlaDH-Gens und den flankierenden Regionen aus verschiedenen Stämmen des M.tuberculosis ComplexFig. 3.19 (4/5): Alignment of the AlaDH gene and the flanking regions of different strains of the M.tuberculosis complex
Siehe Legende Seite 101.
40kD 1141 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATGTCGG CCGCGSee legend page 101. 40kD 1141 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATGTCGG CCGCG
Tubl 11 1 GCCGAGCACA CNTCGGGAGT AANG-GAAGCG ATGATGTCGN C 1185Tubl 11 1 GCCGAGCACA CNTCGGGAGT AANG-GAAGCG ATGATGTCGN C 1185
H37Rv 11 1 GCCGAGCA.CA CGTCGGGAGT AAC-G AAGCG ATGATGTCGG CCG 1185H37Rv 11 1 GCCGAGCA.CA CGTCGGGAGT AAC-G AAGCG ATGATGTCGG CCG 1185
H37Ra 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAGC-G.AAGCG ATGA 11S5H37Ra 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAGC-G.AAGCG ATGA 11S5
BCG4 1141 GCCGA CACA CGTCGGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATGTCGG CC 11S5BCG4 1141 GCCGA CACA CGTCGGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATGTCGG CC 11S5
BCG2 11 1 GCCGAGCACA CGTCNGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATG 1185BCG2 11 1 GCCGAGCACA CGTCNGGAGT AAC-GGAAGCG ATGATG 1185
Bov3 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAC-C-GAAGCG ATGATGTCGG CC 1185Bov3 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGGAGT AAC-C-GAAGCG ATGATGTCGG CC 1185
Afrl 1141 GCCGAGCNCA CGTCG 11S5Afrl 1141 GCCGAGCNCA CGTCG 11S5
Micl 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGC-AGT AAGC-GAAGCG ATGATGTCGG CC I S 5Micl 11 1 GCCGAGCACA CGTCGGC-AGT AAGC-GAAGCG ATGATGTCGG CC I S 5
Abb. 3.19 (5/5) : Alignment des AlaDH-Gens und den flankierenden Regionen aus verschiedenen Stämmen des M.tuberculosis ComplexFig. 3.19 (5/5): Alignment of the AlaDH gene and the flanking regions of different strains of the M.tuberculosis complex
Die mit "40kD" bezeichnete Zeile gibt die Sequenz von Andersen et al. (1992) wieder. Sequenzunterschiede sind jeweils mit einem "*" über der Sequenz gekennzeichnet. Das Start- und das Stopcodon sind ebenfalls über der Sequenz markiert. Bei den fett gedruckten Basen am Ende der Sequenz handelt es sich um Sequenzierungenauigkeiten.The line labeled "40kD" gives the sequence of Andersen et al. (1992) again. Sequence differences are each marked with a "*" above the sequence. The start and stop codons are also marked above the sequence. The bold bases at the end of the sequence are sequencing inaccuracies.
Die erste Stelle an der sich die Sequenzen unterscheiden ist Base -32, also upstream des Translations-Startsignals. Interessanterweise unterscheiden sich an dieser Stelle die in dieser Arbeit bestimmten Sequenzen von M.tuberculosis H37RV und H37Ra von der Sequenz von Andersen und Mitarbeitern (Andersen et al., 1992). Alle anderen Sequenzen die in dieser Arbeit untersucht wurden, einschließlich die des dritten getesteten Stammes von M.tuberculosis, stimmen mit der Sequenz von Andersen überein.The first place where the sequences differ is base -32, that is upstream of the translation start signal. Interestingly, the sequences of M. tuberculosis H37R V and H37R a determined in this work differ from the sequence of Andersen et al. (Andersen et al., 1992). All other sequences examined in this work, including those of the third strain of M. tuberculosis tested, are consistent with the Andersen sequence.
Dies ist insofern verwunderlich, als daß die ursprünglich publizierte Sequenz auf dem Klon einer λgt11-Bank beruht, die aus dem Stamm M.tuberculosis H37RV hergestellt worden war. Es wurde deshalb der Frage nachgegangen, ob eventuell durch die PCR ein Fehler eingeführt worden war. Dies bestätigte sich jedoch nicht. Es könnte jedoch auch möglich sein, daß der in dieser Arbeit benutzte Stamm von M.tuberculosis H37RV einen anderen Ursprung hat als der von Andersen. Ähnliche kleine Varianzen sind auch bei verschiedenen Stämmen unterschiedlichen Ursprungs von M.bovis BCG bekannt.This comes as surprising as the originally published sequence based on the clone of a lambda gt11 library, which had been prepared from strain M. tuberculosis H37R v. Therefore, the question of whether an error was introduced by the PCR was investigated. This was not confirmed. However, it may also be possible that the strain of M. tuberculosis H37R V used in this work has a different origin than that of Andersen. Similar small variances are also known in different strains of different origin of M.bovis BCG.
An der zweiten Stelle unterscheiden sich alle Stämme des M.tuberculosis Complex von der publizierten Sequenz der AlaDH von M.tuberculosis H37RV. Es handelt sich um
die Region der Basen 38 bis 49. Innerhalb dieser zwölf Basen wird die Sequenz AATTCC- wiederholt, die Basen 44 bis 49 stellen also ein direct repeat der Basen 38 bis 43 dar. In allen acht sequenzierten Stämmen ist dieses Muster jedoch jeweils nur einmal zu finden. Es ist also davon auszugehen, daß sich bei der von Andersen et al. (1992) bestimmten Sequenz ein Sequenzierungs- oder Lesefehler eingeschlichen hat. Die Gensequenz und die davon abgeleitete Aminosäuresequenz ändert sich hierdurch folgendermaßen :In the second place, all strains of the M.tuberculosis complex differ from the published sequence of AlaDH of M.tuberculosis H37R V. It is a matter of the region of bases 38 to 49. Within these twelve bases, the sequence AATTCC- is repeated, ie bases 44 to 49 represent a direct repeat of bases 38 to 43. However, in all eight sequenced strains, this pattern is found only once , It can therefore be assumed that in the case of Andersen et al. (1992), a particular sequence has undergone a sequencing or reading error. The gene sequence and the deduced amino acid sequence thereby changes as follows:
Andersen etal., 1992 :Andersen et al., 1992:
Gensequenz A A C G A A T T C C A A T T C C G G G T G Proteinsequenz Asn Glu Phe Gin Phe Arg ValGene sequence A A C G A A T C C A A T C C G G G T G Protein sequence Asn Glu Phe Gin Phe Arg Val
Diese Arbeit :This work :
Gensequenz A A C G A A T T C C G G G T GGene sequence A A C G A A T C C G G T G
Proteinsequenz Asn Glu Phe - - Arg ValProtein sequence Asn Glu Phe - - Arg Val
Es handelt sich also effektiv um den 'Verlust' der beiden Aminosäuren Glutamin und Phenylalanin. Nach dieser Deletion setzt sich die Sequenz wie von Andersen et al. (1992) publiziert fort.It is effectively the 'loss' of the two amino acids glutamine and phenylalanine. After this deletion, the sequence continues as described by Andersen et al. (1992).
Dieser Sachverhalt wurde durch die N-terminale Sequenzierung des Proteins bestätigt. Weder im nativen Protein von M.tuberculosis H37RV, noch im rekombinanten Protein aus E.coli, waren die beiden Aminosäuren zu finden.This fact was confirmed by the N-terminal sequencing of the protein. Neither in the native protein of M. tuberculosis H37R V , nor in the recombinant protein from E. coli, the two amino acids were found.
Bei der dritten unterschiedlichen Stelle handelt es sich um Base 272. An dieser Stelle befindet sich, mit der Ausnahme dreier Stämmen, ein Adeninrest. Bei diesen drei Stämmen, M.bovis und zwei Stämme von M.bovis BCG, ist diese Base deletiert. Diese Deletion führt zu einer Leserasterverschiebung, die den gesamten folgenden Teil des resultierenden Proteins betrifft. Durch diese Leserasterverschiebung tritt an den Basen
404 bis 406 ein opa/-Stopsignal auf. Damit ist das Produkt dieses Gens nur etwa ein Drittel so groß wie die funktioneile AlaDH der anderen Stämme.The third distinct site is Base 272. At this point, with the exception of three strains, there is an adenine residue. In these three strains, M.bovis and two strains of M.bovis BCG, this base is deleted. This deletion results in a frameshift that affects the entire following portion of the resulting protein. By this reading frame shift occurs at the bases 404 to 406 an opa / stop signal. Thus, the product of this gene is only about one-third the size of the functional AlaDH of the other strains.
Das entscheidende bei dieser dritten Abweichung in der Gensequenz ist die Tatsache, daß sie genau in den drei Stämmen auftritt, die keine AlaDH-Aktivität zeigen. M.bovis und M.bovis BCG sind die einzigen Stämme des M.tuberculosis Complex, die keine Aktivität zeigen. Alle anderen Stämme wurden als mäßig oder stark positiv klassifiziert. Die beobachtete Deletion ist also der Grund für das Fehlen einer funktioneilen AlaDH. Da jedoch mit dem mAb HBT-10 auch nicht das verkürzte Protein nachgewiesen werden kann (das Epitop von HBT-10 liegt im Bereich vor der Leserasterverschiebung), ist davon auszugehen, daß das verkürzte Protein erst gar nicht, bzw. nur in sehr kleinen, mit dem mAb HBT-10 nicht detektierbaren, Mengen, produziert wird.The key to this third aberration in the gene sequence is the fact that it occurs exactly in the three strains that do not show AlaDH activity. M.bovis and M.bovis BCG are the only strains of M. tuberculosis complex that show no activity. All other strains were classified as moderate or strong positive. The observed deletion is therefore the reason for the lack of a functional AlaDH. However, since HBT-10 mAb can not detect the truncated protein (the epitope of HBT-10 is in the range before the frameshift), it can be assumed that the truncated protein does not occur at all, or only in very small amounts. with the mAb HBT-10 undetectable amounts is produced.
3.5.2.3 Das AlaDH-Gen von M.marinum3.5.2.3 The AlaDH Gene of M.marinum
Außer den Mitgliedern des M.tuberculosis Complex, war es in erster Linie der Stamm M.marinum, bei dem bei der PCR mit dem Primerpaar Annabel ein Fragment gewonnen werden konnte (Abb. 3J7), das sich bei der späteren Sequenzierung als AlaDH erwies. Wie sich zeigen sollte war dies insofern ein Glücksfall, als daß die meisten anderen PCR's mit den Primerpaaren aus Tab. 3J5 keine, oder zumindest nicht die erwarteten, Fragmente mit diesem Stamm lieferten. Lediglich die PCR mit dem Primerpaar Giselle verlief ebenfalls positiv. Wie sich später herausstellte war der Grund hierfür die mangelnde Homologie zwischen den Genen innerhalb der verschiedenen Spezies.
50 60 70In addition to the members of the M.tuberculosis complex, it was primarily the M.marinum strain that was able to recover a fragment in the PCR with the primer pair Annabel (FIG. 3J7), which proved to be AlaDH in subsequent sequencing. As it turned out, this was a stroke of luck in that most of the other PCRs with the primer pairs from Table 3J5 gave no, or at least not the expected, fragments with this strain. Only the PCR with the primer pair Giselle was also positive. As it turned out later, the reason for this was the lack of homology between the genes within the different species. 50 60 70
Mar3 AATTCCGGTTAGCGATCACCCCGGCCGGCGMar3 AATTCCGGTTAGCGATCACCCCGGCCGGCG
IIIMMI I II MIMIIIIMIIIIIIIIMMI I II MIMIIIIMIIIII
H37RV TTCCGACCGAGACCA-AAAACAACGAΛTTCCAATTCCGGGTGGCCATCACCCCGGCCGGCGH37RV TTCCGACCGAGACCA-AAAACAACGAΛTTCCAATTCCGGGTGGCCATCACCCCGGCCGGCG
80 90 100 110 120 13080 90 100 110 120 130
Mar3 TCGCCGCCTTGACCAAGCGCGGCCACGAGGTGCTGATCCAGGCCGGTGCCGGAGAAGGCTMar3 TCGCCGCCTTGACCAAGCGCGGCCACGAGGTGCTGATCCAGGCCGGTGCCGGAGAAGGCT
MM I I IM II MIM IIIMMI MUMM MMMM II IM II MIM IIIMMI MUMM MM
H37RV TCGCGGÄACTA-ACCCGTCGTGGCCATGAGGTGCTCATCCAGGCAGGTGCCGGAGAGGGCTH37RV TCGCGGACTA-ACCCGTCGTGGCCATGAGGTGCTCATCCAGGCAGGTGCCGGAGAGGGCT
140 150 160 170 180 190140 150 160 170 180 190
Mar3 CCGCCATCTCCGACGCCGACTTCAAGGCCGCCGGTGCCCAGCTGATCAGCACCGCCGACCMar3 CCGCCATCTCCGACGCCGACTTCAAGGCCGCCGGTGCCCAGCTGATCAGCACCGCCGACC
I M IM IIIMM II MUMM II II II II III II MINI ] E II 11I II IM IIIMM II MUMM II II II II III II MINI II II 11
H37RV CGGCTATCACCGACGCGGATTTCAAGGCGGCAGGCGCGCAACTGGTCGGCACCGCCGACCH37RV CGGCTATCACCGACGCGGATTTCAAGGCGGCAGGCGCGCAACTGGTCGGCACCGCCGACC
200 210 220 230 240 250200 210 220 230 240 250
Mar3 AGGTGTGGGCGGATGCGGACCTGCTGCTCAAGGTCAAGGAACCGATCGAGTCCGAGTACGMar3 AGGTGTGGGCGGATGCGGACCTGCTGCTCAAGGTCAAGGAACCGATCGAGTCCGAGTACG
MIIMIMI II II II I MUMM I I I II MMMIIMIMI II II II I MUMM I I I II MM
H37RV AGGTGTGGGCCGACGCTGATTTATTGCTCAAGGTCAAAGAACCGATAGCGGCGGAATACGH37RV AGGTGTGGGCCGACGCTGATTTATTGCTCAAGGTCAAAGAACCGATAGCGGCGGAATACG
260 270 280 290 300 310260 270 280 290 300 310
Mar3 GCCGGCTGCGCCGGGGCCAGACCCTGTTCA.CCTACCTGCACCTGGCCGCCTCGCGCCCCTMar3 GCCGGCTGCGCCGGGGCCAGACCCTGTTCA.CCTACCTGCACCTGGCCGCCTCGCGCCCCT
MM MIM I II MM I IIIMM I I MM II II I IMM MIM II MM I IIIMM I I MM II II I I
H37RV GCCGCCTGCGACACGGGCAGATCTTGTTCACGTTCTTGCATTTGGCCGCGTCACGTGCTTH37RV GCCGCCTGCGACACGGGCAGATCTTGTTCACGTTCTTGCATTTGGCCGCGTCACGTGCTT
320 330 340 350 360 370320 330 340 350 360 370
Mar3 GCACCGATGCCCTGCTGAAGTCCGGCACCACGTCCATCGCCTACGAGACGGTGCAGACCGMar3 GCACCGATGCCCTGCTGAAGTCCGGCACCACGTCCATCGCCTACGAGACGGTGCAGACCG
MIIMIMI II II I MIMMMIMM II IMIIMMII II IIIMMMIIMIMI II II I MIMMMIMM II IMIIMMII II IIIMM
H37RV GCACCGATGCGTTGTTGGA-TTCCGGCA-CCACGTCAATTGCCTACGAGACCGTCCAGACCGH37RV GCACCGATGCGTTGTTGGA-TTCCGGCA-CCACGTCAATTGCCTACGAGACCGTCCAGACCG
380 390 400 410 420 430380 390 400 410 420 430
Mar3 CCGACGGCGCATTGCCGCTGCTGGCCCCCATGAGCGAGGTCGCCGGGCGCCTGTCCGCCC I II MIM MIM MUMM MUMM II IIMar3 CCGACGGCGCATTGCCGCTGCTGGCCCCCATGAGCGAGGTCGCCGGGCGCCTGTCCGCCC I II MIM MIMMUM MUMM II II
H37RV CCGACGGCGCACTACCCCTGCTTGCCCCGATGAGCGAAGTCGCCGGTCGACTCGCCGCCCH37RV CCGACGGCGCACTACCCCTGCTTGCCCCGATGAGCGAAGTCGCCGGTCGACTCGCCGCCC
440 450 460 470 480 490440 450 460 470 480 490
Mar3 AAGCTGGGGCCTACCACCTGATGCGCACCCACGGCGGTCGCGGCGTGCTGATGGGCGGCGMar3 AAGCTGGGGCCTACCACCTGATGCGCACCCACGGCGGTCGCGGCGTGCTGATGGGCGGCG
I I IM II MMMMIIMM MIM II II MIM IMIIIMIIMM II IM II MMMMIIMM MIM II II MIM IMIIIMIIMM I
H37RV AGGTTGGCGCTTACCACCTGATGCGAACCCAAGGGGGCCGCGGTGTGCTGATGGGCGGGGH37RV AGGTTGGCGCTTACCACCTGATGCGAACCCAAGGGGGCCGCGGTGTGCTGATGGGCGGGG
500 510 520 530 540 550500 510 520 530 540 550
Mar3 TCCCCGGCGTCA-AGCCTGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCGGGCACGGCCGGATACAACGMar3 TCCCCGGCGTCA-AGCCTGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCGGGCACGGCCGGATACAACG
I II IM II II I II MIMMMMMMIMIMM MIM IHMI II IM II II I II MIMMMMMMIMIM MIM
H37Rv TGCCCGGCGTCGAACCGGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCCGGCACCGCCGGCTACAACGH37Rv TGCCCGGCGTCGAACCGGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCCGGCACCGCCGGCTACAACG
Abb.3.20 (1/2): Alignment der AlaDH Gene von M.marinum und M.tuberculosis H37RV Fig.3.20 (1/2): AlaDH gene alignment of M.marinum and M. tuberculosis H37R V
Das Screening der Datenbank und das Alignment wurden mit der FASTA-Software {http:/λvww.embl- ebi.ac.uk durchgeführt (Sensitivität ktup=6). Ein " | " kennzeichnet ein identisches Easenpaar.
- 3S -The screening of the database and the alignment were carried out with the FASTA software {http://www.embl-ebi.ac.uk (sensitivity ktup = 6). A "|" indicates an identical pair of Eases. - 3S -
560 570 ≡SO 590 600 610 Mar3 CCGCCCGCGTCGCCAACGGCATGC-C-CGCGATGGTCACCGTGCTGGA7GTCAACATCAACA.560 570 ≡SO 590 600 610 Mar3 CCGCCCGCGTCGCCAACGGCATGC-C-CGCGATGGTCACCGTGCTGGA7GTCAACATCAACA.
I M I N I I M I I I I I I I I I I M I M I I I I I I I I I I I I I l l l l l l l l I MI M I N I I M I I I I I I M I M I I I I I I I I I I l l l l l l M
H37RV CAGCCCGCATCGCCAACGGCATGG3CGCGACCGTTACGGTTCTAGACATCAACATCGACAH37RV CAGCCCGCATCGCCAACGGCATGG3CGCGACCGTTACGGTTCTAGACATCAACATCGACA
620 630 640 650 660 670620 630 640 650 660 670
Mar3 AGCTCCGCCAGATCGACGCGGAGTTCGGCGGTCGCGTCCGGACCCGCTACTCGTCGACCCMar3 AGCTCCGCCAGATCGACGCGGAGTTCGGCGGTCGCGTCCGGACCCGCTACTCGTCGACCC
I II II II MM II MI II IM III II II II MM II MI II IM II
H37RV AACTTCGGCAACTCGACGCCGAGTTCTGCGGCCGGATCCACACTCGCTACTCATCGGCCTH37RV AACTTCGGCAACTCGACGCCGAGTTCTGCGGCCGGATCCACACTCGCTACTCATCGGCCT
680 690 700 710 720 Mar3 TCGACCTCGAGGATGCGGCAGTCCACGCCGACATGGTGATCGGGGCCGTCCT680 690 700 710 720 Mar3 TCGACCTCGAGGATGCGGCAGTCCACGCCGACATGGTGATCGGGGCCGTCCT
IM IM I IIM IM I
H37Rv ACGAGCTCGAGGGTGCCGTCAAACGTGCCGACCTGGTGATTGGGGCCGTCCTGGTGCCAGH37Rv ACGAGCTCGAGGGTGCCGTCAAACGTGCCGACCTGGTGATTGGGGCCGTCCTGGTGCCAG
Abb. 3.20 (2/2): Alignment der AlaDH Gene von M.marinum und M.tuberculosis H37RV Fig. 3.20 (2/2): AlaDH gene alignment of M.marinum and M. tuberculosis H37R V
Das Screening der Datenbank und das Alignment v/urden mit der FASTA-Sofiwεre (http://www.embl- ebi.ac.uk/) durchgeführt (Sensitivität ktup=6). Ein " | " kennzeichnet ein identisches Basenpaar.The screening of the database and the alignment were carried out with the FASTA software (http: //www.embl- ebi.ac.uk/) (sensitivity ktup = 6). A "|" denotes an identical base pair.
Insgesamt konnten 682 Basen dieses Gens bestimmt werden (Abb. 3.20), was etwa 60% des kompletten Gens ausmacht. Diese 682 Basen kodieren den N-terminalen Bereich des Proteins. Es fehlen lediglich die ersten 35 Basen nach dem Startcodon.A total of 682 bases of this gene could be determined (Fig. 3.20), which represents about 60% of the complete gene. These 682 bases encode the N-terminal region of the protein. Only the first 35 bases after the start codon are missing.
Der sequenzierte Abschnitt der AlaDH von M.marinum zeigt 80,4% Identität mit dem entsprechenden Abschnitt von M.tuberculosis H37RV. Die Sequεnzunterschiede sind relativ gleichmäßig über den gesamten Abschnitt verteilt.The sequenced section of the AlaDH from M.marinum shows 80.4% identity with the corresponding section of M. tuberculosis H37R V. The sequence differences are distributed relatively uniformly over the entire section.
Das abgeleitete Peptid der M.marinum Gensequenz (Abb. 3.21) zeigt 85,3% Identität und 92,0% Ähnlichkeit mit dem Protein von M.tuberculosis H37RV. Homologien zu anderen Proteinen der Swiss Prot-Datenbank sind in Tab. 3J5 wiedergegeben (Stand : 9/1996, Release 33). Als Vergleich sei erwähnt, daß die AlaDH von M.tuberculosis'' 53% Identität zu den Enzymen von B.sphaericus und B.stearothermophilus aufweist (Andersen et al., 1992). Bei der AlεDH von M.marinum ist eine Identität von 51 % mit dem Enzym von B.sphaericus bzw. von 50% mit dem Enyzm von B.stearothermophilus festzustellen (Tab. 3.15).
** ******** ** ***************** t ********** * **************The deduced peptide of the M.marinum gene sequence (Figure 3.21) shows 85.3% identity and 92.0% similarity to the M. tuberculosis H37R V protein. Homologies to other proteins of the Swiss Prot database are given in Tab. 3J5 (as of 9/1996, Release 33). For comparison, it should be noted that the AlaDH of M.tuberculosis '' has 53% identity to the enzymes of B.sphaericus and B.stearothermophilus (Andersen et al., 1992). In the AlεDH of M.marinum, an identity of 51% with the enzyme of B.sphaericus or of 50% with the enzyme of B.stearothermophilus can be ascertained (Table 3.15). ** ** ****** * * *************** * t *** * ****** * *** ****** **** *
Mar3 14 FRLAITPAGVA.ALTKP.GKΪVLICAGAGΞGSAISDA-DF KAAGAQLISTADQVΛADAD LK 73Mar3 14 FRLAITPAGVA.ALTKP.GKΪVLICAGAGΞGSAISDA-DF KAAGAQLISTADQVΛADAD LK 73
H37RV 14 FRVAITPAGVAΞLTRRGHEVLIQAGAC-ΞGSAITDA-DriAAGAQ VGTADQVft"A--DADL L 73H37RV 14 FRVAITPAGVAΞLTRRGHEVLIQAGAC-ΞGSAITDA-DriAAGAQ VGTADQVft "A - DADL L 73
***** _*+**** ** +**,*+***** ****** ************************ Mar3 74 VKΞPIESΞYC-Λ RHC-QTLFTY H AΛSHPCTDA LKSGTTSIAYETVQTA-DC-.ALPLLAPM 123***** _ * + **** ** + **, * + ***** ****** ****************** ***** Mar3 74 VKΞPIESΞYC-Λ RHC-QTLFTY H AΛSHPCTDA LKSGTTSIAYETVQTA-DC.ALPLLAPM 123
H37RV 74 VKEPIAA-EYGRLF-rGQI rTFLKLAASΛACTDALLDSGTTSIAYETVQTA GALPL APM 123H37RV 74 VKEPIAA-EYGRLF-rGQI rTFLKLAASΛACTDALLDSGTTSIAYETVQTA GALPL APM 123
*******_*+ ******** ************* _**+*********+***+*_***+** Mar3 134 SEVAGR SAQAGA^ :iJ-STHGGRGVI-J-:GGVPGVKPADVA/IGAGTAGY^A-A.Vv;A--NG GA l 183 H37RV 134 SEVAGRIJAQVGA^ :U^TQGGRGVIJ-:3GV?GVE?ADVVVIGAGTAGYNA-.A-RIANGMGAT 183******* _ * + ******** ************** ** + ********* + + _ *** + ** Mar3 134 SEVAGR SAQAGA ^: iJ-STHGGRGVI-J-: GGVPGVKPADVA / IGAGTAGY ^ AA.Vv; A - NG GAl 183 H37RV 134 SEVAGRIJAQVGA ^: U ^ TQGGRGVIJ-: 3GV? LOVE? ADVVVIGAGTAGYNA -A-RIANGMGAT 183
***** ** _****_ ***+ ** _ ***** _** * **#********** ** _ **** _ *** + ** _ ***** _ ** * ** # *****
Mar3 184 V VLD\miΥ RQIDAΞFGGRVRTRYSST DLΞDAAVKADI>IVIGAV 229 H37Rv 184 VTVLDINIDXLRQLDAΞrCGRIKTRYESAYELΞGAVK-RA-D VIGAV 229Mar3 184 V VLD \ miΥ RQIDAΞFGGRVRTRYSST DLΞDAAVKADI > IVIGAV 229 H37Rv 184 VTVLDINIDXLRQLDAΞrCGRIKTRYESAYELΞGAVK-RA-D VIGAV 229
Abb.3.21 : Alignment derAlaDH's von M.marinum und M.tuberculosis H37RV Fig.3.21: AllaDH's alignment of M.marinum and M. tuberculosis H37R V
Ein "*" zeigt eine identische, ein "." eine funktioneil verwandte Aminosäuren an. Das Screening der Datenbank und das Alignment wurden mit der FASTA-Software (http://www.embl-ebi.ac.ulv) durchgeführt (Sensitivität ktup=2).An "*" indicates an identical, a "." a functionally related amino acids. The screening of the database and the alignment were performed with the FASTA software (http: //www.embl-ebi.ac.ulv) (sensitivity ktup = 2).
Tab.3.15 : Proteine mit Homologie zur AlaDH von M.marinumTable 3.15: Proteins with homology to AlaDH of M.marinum
Die Swiss Prot- Datenbank wurde mit der FASTA-Software (http:/ΛwΛV.embl- ebi.sc.uk) durchsucht (Stand : 9/1996, Release 33).The Swiss Prot database was searched using the FASTA software (http: /ΛwΛV.embl- ebi.sc.uk) (as of 9/1996, Release 33).
Protein Organismus Identität ÄhnlichkeitProtein organism identity similarity
AlaDH M.tuberculosis 85,3 % 92,0 %AlaDH M. tuberculosis 85.3% 92.0%
AlaDH B.sphaericus 50,9 % 69,0 %AlaDH B.sphaericus 50.9% 69.0%
AlaDH B.stearothermophilus 50,0 % 67,7 %AlaDH B.stearothermophilus 50.0% 67.7%
AlaDH B.subtilis 48,7 % 68,6 %AlaDH B.subtilis 48.7% 68.6%
PNT Rind, mi'ochondrial 33,7 % 51,4%PNT beef, mi'ochondrial 33.7% 51.4%
PNT E.coli 30,7 % 50,0%PNT E.coli 30.7% 50.0%
PNT Haemophilυs influenzae 28,8 % 43,2 %PNT Haemophilus influenzae 28.8% 43.2%
Als essentiell für die Bindung des Cofaktors der AlaDH von M.tuberculosis H37RV werden die Aminosäurereste Gly165, Gly167, Gly170 und Asp198 betrachtet. Diese vier Aminosäurereste stellen ein Charakteristikum der ßαß-Sekundärstruktur von
NAD(H)-Bindungsstellen dar (Wierenga et al, 1986; Bork & Grunwald, 1990). Im Enzym von M.marinum, genauso wie bei sämtlichen anderen AlaDH's in Tab. 3.14, sind diese vier Reste konserviert.The amino acid residues Gly165, Gly167, Gly170 and Asp198 are considered to be essential for the binding of the cofactor of AlaDH of M. tuberculosis H37R V. These four amino acid residues are characteristic of the βαβ secondary structure of NAD (H) binding sites (Wierenga et al, 1986; Bork & Grunwald, 1990). In M.marinum's enzyme, as in all other AlaDH's in Table 3.14, these four residues are conserved.
Der entsprechende Abschnitt des Epitops des mAb HBT-10 bei der AlaDH von M.marinum hat die Sequenz A I S D A D F K A A G, und unterscheidet sich damit lediglich an der dritten Stelle von der Sequenz von M.tuberculosis H37RV. Aufgrund des in dieser Arbeit bestimmten Konsensusepitops des Antikörpers (Tab. 3.9), müsste dieser auch mit der AlaDH von M.marinum reagieren. Tatsächlich ist dieser Stamm auch der einzige, mit dem eine Kreuzreaktion beobachtet werden konnte (Andersen et al., 1992). Die ermittelte Sequenz stimmt also auch mit dieser Beobachtung überein.
The corresponding section of the mAb HBT-10 mAb epitope of M.marinum AlaDH has the sequence AISDADFKAAG, thus differing only in third place from the M. tuberculosis H37R V sequence. Based on the consensus epitope of the antibody determined in this work (Table 3.9), it would also have to react with the AlaDH of M.marinum. In fact, this strain is also the only one with which a cross-reaction could be observed (Andersen et al., 1992). The determined sequence is also consistent with this observation.
AlaDH-Aktivität in Mykobakterien. Die gemessenen AlaDH-Aktivitäten lassen einige interessante Beobachtungen bezüglich der Lebensweise der Organismen mit positiver Aktivität zu.AlaDH activity in mycobacteria. The measured AlaDH activities allow some interesting observations regarding the lifestyle of the organisms with positive activity.
Die Stämme mit starker Aktivität sind allesamt pathogen. Interessant ist hierbei, daß zwei der vier in diese Gruppe fallenden Stämme pathogen für Fische sind (Austin & Austin, 1987). Alle beide, M.marinum und M.chelonae, können jedoch auch Menschen
The strains with high activity are all pathogenic. Interestingly, two of the four strains that belong to this group are pathogenic for fish (Austin & Austin, 1987). However, both of them, M.marinum and M.chelonae, can also be humans
infizieren (Wallace et al, 1983; Johnston & Izumi, 1987). Im Gegensatz zur Tuberkulose lösen sie jedoch meist krankhafte Infektionen der oberen Hautschichten aus, die meist relativ unproblematisch zu behandeln sind.infect (Wallace et al, 1983; Johnston & Izumi, 1987). In contrast to tuberculosis, however, they usually cause pathological infections of the upper layers of the skin, which are usually relatively unproblematic to treat.
M.chelonae ist ist ein vergleichsweise schnell wachsendes, nicht-chromogenes Bakterium. Infektionen beim Menschen treten oft als sekundäre Wundinfektionen nach Operationen auf (Cooper et al, 1989). M.marinum ist ein langsam wachsender Organismus, der bei Wachstum an Licht ein gelbes Pigment bildet. In mehr als 50 wechselwarmen Spezies (Reptilien, Amphibien, Fische) wurden Infektionen mit M.marinum nachgewiesen (Clark & Shepard, 1963). Beim Menschen manifestiert sich das Bakterium meist im Ellbogen- oder Kniebereich.M.chelonae is a comparatively fast-growing, non-chromogenic bacterium. Infections in humans often occur as secondary wound infections after surgery (Cooper et al, 1989). M.marinum is a slow-growing organism that forms a yellow pigment when grown in light. In more than 50 warm-blooded species (reptiles, amphibians, fish) infections with M.marinum were detected (Clark & Shepard, 1963). In humans, the bacterium usually manifests itself in the elbow or knee area.
Die beiden anderen Stämme mit stark-positiver AlaDH-Aktivität sind Vertreter des M.tuberculosis Complex. Es sind dies der Tuberkulose-Referenzstamm M.tuberculosis H37RV, sowie der Stamm M.microti, der als phylogenetisches Bindeglied zwischen M.tuberculosis und M.bovis betrachtet wird.The other two strains with strong-positive AlaDH activity are representatives of the M. tuberculosis complex. These are the tuberculosis reference strain M.tuberculosis H37R V , as well as the strain M.microti, which is considered to be a phylogenetic link between M.tuberculosis and M.bovis.
Bis auf M.smegmatis sind auch alle als mäßig-positiv klassifizierten Stämme pathogen. Der Großteil dieser Stämme umfasst klinische Isolate von M.tuberculosis. Pathogene Varianten von Tuberkulose-Stämmen scheinen also in der Regel AlaDH- Aktivität zu besitzen. Es wurden jedoch auch zwei Isolate gefunden, die keine AlaDH- Aktivität aufweisen. Der einzige nicht-pathogene Organismus mit AlaDH-Aktivität ist der schnell wachsende Stamm M.smegmatis. M.smegmatis weist sich jedoch durch eine ungewöhnlich starke NAD+-reduzierende Hintergrundaktivität aus, und ist deshalb sehr leicht von allen anderen Stämmen mit AlaDH-Aktivität zu unterscheiden. Desweiteren wurde im Stamm M.smegmaits 1-2c, ein mykobakterieller Expressionsstamm, keine AlaDH-Aktivität gefunden.
Innerhalb der 44 getesteten Mykobakterien-Stämme, und dies ist bei weitem der Großteil aller bekannten Stämme, ist deshalb die Folgerung erlaubt :Apart from M. smegmatis, all strains classified as moderately positive are also pathogenic. The majority of these strains include clinical isolates of M. tuberculosis. Pathogenic variants of tuberculosis strains thus generally have AlaDH activity. However, two isolates were found that do not have AlaDH activity. The only non-pathogenic organism with AlaDH activity is the rapidly growing M.smegmatis strain. However, M.smegmatis has an unusually strong background NAD + -reducing activity and is therefore very easily distinguishable from all other strains with AlaDH activity. Furthermore, in the strain M.smegmaits 1-2c, a mycobacterial expression strain, no AlaDH activity was found. Within the 44 strains of mycobacteria tested, and this is by far the majority of all known strains, the conclusion is therefore:
πn^- Ein langsam wachsendes Mykobakterium mit positiver AlaDH-Aktivität ist virulent.πn ^ - A slow-growing mycobacterium with positive AlaDH activity is virulent.
Der Umkehrschluß dieser Feststellung ist jedoch falsch. Unter den Stämmen ohne AlaDH-Aktivität sind etliche virulente. Trotzdem kommt man nicht umhin eine, wenn auch nicht feste, Tendenz festzustellen, nach der die AlaDH-Aktivität mit steigender Pathogenität eines Stammes zunimmt. Insbesondere durch die Aktivitäten der verschiedenen Stämme von M.tuberculosis wird diese These unterstrichen. Die mit Abstand höchste Aktivität hat der Stamm H37RV, der als Referenzstamm für alle Tuberkulose-Laboratorien dient, und eine bekannt hohe Infektiösität besitzt. Ganz am Ende rangiert das avirulente Derivat von H37RVl der Stamm H37Ra. Zwischen diesen beiden Polen rangieren die klinischen Tubεrkulose-Isolate, die mal etwas mehr und mal etwas weniger Aktivität zeigen.The inverse of this statement is wrong. Among the strains without AlaDH activity are quite a few virulent. Nevertheless, one can not help but notice a tendency, albeit not solid, for AlaDH activity to increase with increasing pathogenicity of a strain. In particular, by the activities of different strains of M. tuberculosis this thesis is underlined. The highest activity by far has the strain H37R V , which serves as a reference strain for all tuberculosis laboratories, and has a known high infectivity. At the very end, the avirulent derivative of H37R Vl ranks H37R a . Between these two poles rank the clinical isolates of tubules, which sometimes show slightly more and sometimes less activity.
Das AlaDH-Gen in Mykobakterien. Das Gen für die Alanin Dehydrogenase konnte in allen untersuchten Stämmen des M.tuberculosis Complex und im Stamm M.marinum identifiziert werden.The AlaDH gene in mycobacteria. The gene for alanine dehydrogenase could be identified in all strains investigated in the M.tuberculosis complex and in the M.marinum strain.
Der entscheidene Punkt beim Vergleich der Sequenzen innerhalb des M.tuberculosis Complex ist die Deletion der Base 272, die bei den untersuchten Stämmen von M.bovis und M.bovis BCG zu einer Leserasterverschiebung und letztendlich zu einem verkürzten, nicKt-funktionellen Protein führt. Bei diesen Stämmen ließ sich auch in Zellextrakten keine AlaDH-Aktivität nachweisen. Diese Daten stimmen auch mit den Ergebnissen von Andersen et al. (1992) überein, die in Southern Blots zwar Signale mit diesen Stämmen erhielten, aber in Western Blots kein Protein nachweisen konnten.The crucial point in comparing the sequences within the M. tuberculosis complex is the deletion of the base 272, which leads to frameshifting of the M.bovis and M.bovis BCG strains studied and ultimately to a truncated, nicKt-functional protein. In these strains, no AlaDH activity could be detected in cell extracts. These data also agree with the results of Andersen et al. (1992), who received signals with these strains in Southern blots but were unable to detect protein in Western blots.
Durch die Amplifikation und Sequenzierung des Gens konnte in dieser Arbeit die Ursache hierfür gefunden werden. Es muß jedoch auch in Betracht gezogen werden,
daß noch weitere Änderungen in den regulatorischen Genabschnitten für das Fehlen des verkürzten Proteins verantwortlich sein können. Dies könnte eine Maßnahme der Zelle sein, keine Energie in ein nicht funktionsfähiges Protein zu investieren. Allgemein ist über regulatorische Gensequenzen bei Mykobakterien noch nicht viel bekannt (Dale & Patki, 1990; Gupta et al. 1993). Es scheint jedoch, daß, nach dem Prinzip von Enhancern, auch weiter weg gelegene Abschnitte die Genexpression nicht unerheblich beeinflußen können. Die für eine Einstellung der Produktion des Proteins nötigen Mutationen müssen also nicht zwangsläufig auf dem in dieser Arbeit sequenzierten Bereich liegen.Through the amplification and sequencing of the gene, the cause could be found in this work. However, it must also be considered that further changes in the regulatory gene segments may be responsible for the absence of the truncated protein. This could be a measure of the cell not to invest energy in a non-functional protein. Generally, little is known about regulatory gene sequences in mycobacteria (Dale & Patki, 1990, Gupta et al., 1993). It seems, however, that, according to the principle of enhancers, even more distant parts can influence the gene expression considerably. The mutations needed to stop production of the protein do not necessarily have to be within the range sequenced in this work.
Das andere identifizierte AlaDH-Gen, jenes von M.marinum, ist auf DNA-Ebene deutlich unterschiedlich von den Genen des M.tuberculosis Complex. Immerhin vier von fünf Basen (80,4%) sind beim Vergleich dieser Sequenzen jedoch durchschnittlich noch identisch. Dieser Wert ist auf Proteinebene noch höher (85,3 o Identität, 92,0% Ähnlichkeit). Da AlaDH-Aktivität jedoch auch in einer Reihe weiterer Spezies gefunden wurde, ist davon auszugehen, daß sich die entsprechenden Gene, mangels Homologie zu den benutzten Primern, bei den benutzten Bedingungen nicht ampüfizieren ließen. Eine eingehendere Studie betreffs dieses Punktes müsste auch diese Gene auffinden können. Ein Vergleich all dieser Sequenzen könnte weitere Rückschlüsse auf die Rolle des Enzyms zulassen.The other identified AlaDH gene, that of M.marinum, is significantly different at the DNA level from the genes of the M.tuberculosis complex. However, four out of five bases (80.4%) are on average still identical when comparing these sequences. This value is even higher at the protein level (85.3 o identity, 92.0% similarity). However, since AlaDH activity was also found in a number of other species, it can be assumed that the corresponding genes, lacking homology to the primers used, can not be amplified under the conditions used. A more detailed study on this point would have to find these genes as well. A comparison of all these sequences could allow further conclusions about the role of the enzyme.
Desweiteren ist denkbar, daß sich anhand eines solchen Sequenzvergleiches ein PCR-Verfahren entwickeln lassen müsste, mit dem man Mykobakterien, die ein AlaDH- Gen besitzen, voneinander unterscheiden kann. Und wie in dieser Arbeit gezeigt werden konnte, sind es eben die für den Menschen bedeutenden Stämme, die ein AlaDH-Gen besitzen. Besonders die Möglichkeit, mit einem solchen PCR-Assay den Erreger M.tuberculosis vom Impfstamm M.bovis BCG unterscheiden zu können, lassen ein solches Vorhaben interessant erscheinen.
Ausblick. Das in dieser Arbeit behandelte 40 kD-Antigen stellt in mehrererlei Hinsicht ein Iohnenswertes Objekt für weitergehende Untersuchungen dar. Ein Punkt, der in dieser Arbeit nicht weiter berücksichtigt wurde, ist die mögliche Anwendung dieses Enzyms in der medizinischen Diagnostik. So wurden bereits für die Enzyme Dipeptidase (Ito et al, 1984), γ-Glutamyltransferase (Kondo et al, 1992) und γ-Glutamyl Cyclotransferase (Takahashi et al, 1987) Assays beschrieben, die auf einer AlaDH basieren. Alle drei genannten Enzyme sind bei verschiedenen Krankheiten in veränderten Urin-, Serum- bzw. Blutkonzentrationen vorzufinden.Furthermore, it is conceivable that, based on such a sequence comparison, it should be possible to develop a PCR method with which it is possible to distinguish mycobacteria which have an AlaDH gene from one another. And as shown in this work, it is the important strains that have an AlaDH gene. In particular, the possibility of using such a PCR assay to distinguish the M. tuberculosis pathogen from the M.bovis BCG vaccine strain makes such a project interesting. Outlook. The 40 kD antigen treated in this work is in many ways a worthwhile object for further investigations. One point that was not considered in this work is the possible application of this enzyme in medical diagnostics. For example, assays based on AlaDH have been described for the enzymes dipeptidase (Ito et al, 1984), γ-glutamyltransferase (Kondo et al, 1992), and γ-glutamyl cyclotransferase (Takahashi et al, 1987). All three of these enzymes are found in various diseases in altered urine, serum or blood concentrations.
Das Hauptaugenmerk liegt jedoch auf dem Einsatz des 40 kD-Antigens bei der Tuberkulose. Ansatzpunkte sind hierbei an mehreren Stellen denkbar.However, the main focus is on the use of the 40 kD antigen in tuberculosis. Starting points here are conceivable in several places.
Allein bei der Diagnostik sind mehrere Möglichkeiten vorstellbar, wie das 40 kD- Antigen, bzw. das ihm zugrundeliegende Gen, genutzt werden könnte. Da das rekombinante Protein nun leicht aus dem überproduzierenden E.coli Stamm gewonnen werden kann, erscheint es lohnenswert, die Nützlichkeit dieses Proteins in der Serologie zu überprüfen. Zudem könnten sich diagnostische Verfahren entwickeln lassen, die auf dem direkten Nachweis von AlaDH-Aktivität oder, wie bereits erwähnt, auf der Amplifikation spezifischer Teile des Gens beruhen. Die Deletion der Base 272 in den Stämmen M.bovis und M.bovis BCG kann hierbei als Ansatzpunkt der Diskriminierung dieser beiden Stämme von M.tuberculosis dienen.In diagnostics alone, several options are conceivable, such as the use of the 40 kD antigen or its underlying gene. Since the recombinant protein can now be readily recovered from the overproducing E. coli strain, it seems worthwhile to review the usefulness of this protein in serology. In addition, diagnostic procedures could be developed which rely on the direct detection of AlaDH activity or, as previously mentioned, on the amplification of specific parts of the gene. The deletion of the base 272 in the strains M.bovis and M.bovis BCG can serve as a starting point for the discrimination of these two strains of M. tuberculosis.
Ein PCR-Assay müsste sich auch für den Stamm M.marinum etablieren lassen, der sich ja auf Genebene nicht unerheblich vom M.tuberculosis Complex unterscheidet. Bislang wird zu diesem Zweck ein PCR-Assay, beruhend auf der Amplifikation eines Teils der für die'JδS rRNA kodierenden Gensequenz, eingesetzt (Knibb et al, 1993). Dies ist, in Anbetracht der in den letzten Jahren steigenden Zahl von Infektionen mit M.marinum in Fischfarmεn (Knibb et al, 1993), von großer Bedeutung. AuchA PCR assay would also have to be established for the M.marinum strain, which differs considerably at the gene level from the M. tuberculosis complex. To date, a PCR assay based on the amplification of a portion of the gene sequence encoding the JδS rRNA has heretofore been used (Knibb et al, 1993). This is of great importance given the increasing number of M.marinum infections in fish farms in recent years (Knibb et al., 1993). Also
Infektionen beim Menschen werden in den letzten Jahren gehäuft vermeldet (Harris et al, 1991 ; Kullavanijaya et al, 1993; Siosarek et al, 1994). Die Beobachtung, daß die Virulenz eines Stammes von M.tuberculosis sehr gut mit seiner AlaDH-Aktivität korreliert, wirft erneut die Frage auf, ob das Enzym einen
Virulenzfaktor darstellt. Zur Beantwortung dieser Frage sind Ansätze denkbar, wie der knock-out des Gens in M.tuberculosis oder die Überexpression des Gens in einem Stamm mit niedriger Virulenz. In beiden Fällen kann die Virulenz im Tiermodell überprüft werden.Human infections have been reported more frequently in recent years (Harris et al, 1991, Kullavanijaya et al, 1993, Siosarek et al, 1994). The observation that the virulence of a strain of M. tuberculosis correlates very well with its AlaDH activity again raises the question of whether the enzyme has a Represents virulence factor. To answer this question, approaches such as knockout of the gene in M. tuberculosis or overexpression of the gene in a low virulence strain are conceivable. In both cases, the virulence can be checked in the animal model.
Die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung umfaßt auch die Offenbarung der anliegenden EP 97 101 33g. e, insbesondere die darin angeführte Literatur. Die Offenbarung umfaßt auch sämtliche denkbaren Kombinationen offenbarter Einzelmerkmale.
The disclosure of the present application also includes the disclosure of the attached EP 97 101 33g. e, in particular the literature cited therein. The disclosure also includes all conceivable combinations of disclosed individual features.
Claims
1. Das für das 40 kD-Antigen kodierende Gen war bereits in einen Plasmidvektor für E.coli kloniert und die Expression des resultierenden Plasmids optimiert worden. In dieser Arbeit wurde eine komplett neue Methode etabliert, die es ermöglicht, das hexamere Protein in einem Zwei- Seh ritt- Verfahren in löslicher und aktiver Form aufzureinigen.1. The gene coding for the 40 kD antigen had already been cloned into a plasmid vector for E. coli and the expression of the resulting plasmid optimized. In this work, a completely new method was established, which makes it possible to purify the hexameric protein in a two-way reaction in soluble and active form.
2. Alle wesentlichen biochemischen Parameter des rekombinanten Enzyms wurden bestimmt. Die ermittelten Eigenschaften stehen in Einklang mit denen anderer beschriebener L-Alanin Dehydrogenasen. Das Enzym von M.tuberculosis ist die Alanin
Dehydrogenase mit dem niedrigsten bekannten pH-Optimum für die reduktive Aminierung.2. All essential biochemical parameters of the recombinant enzyme were determined. The determined properties are consistent with those of other described L-alanine dehydrogenases. The enzyme of M. tuberculosis is alanine Dehydrogenase with the lowest known pH optimum for the reductive amination.
3. Die ermittelten biochemischen Daten sprechen stark für eine Rolle des Enzyms bei einem frühen Schritt der Peptidoglycansynthese. Es stellt hierbei L-Alanin, das auch die Vorstufe von D-Alanin ist, für die Synthese der Penta- bzw. Tetrapeptidketten der Λ/-Glycolyimuraminsäure zur Verfügung. Dies ist die erste Beschreibung dieser Aufgabe für eine L-Alanin Dehydrogenase.3. The determined biochemical data strongly support a role of the enzyme in an early step in peptidoglycan synthesis. It provides L-alanine, which is also the precursor of D-alanine, for the synthesis of the penta or tetrapeptide chains of Λ / -glycolyimuramic acid. This is the first description of this task for an L-alanine dehydrogenase.
4. Eine postulierte Kreuzreaktion des monoklonalen Antikörpers HBT-10 mit der PNT wurde widerlegt. Der These, das 40 kD-Antigen interveniere in das kritische Gleichgewicht zwischen NADH und NADPH, wurde dadurch eine Grundlage entzogen. Auch auf die Fähigkeit des intrazellulären Überlebens in Makrophagen hat das 40kD-Antigen, zumindest in Abwesenheit anderer mykobakterieller Proteine, keinen Einfluß.4. A postulated cross-reaction of the monoclonal antibody HBT-10 with the PNT was refuted. The thesis that the 40 kD antigen intervene in the critical balance between NADH and NADPH was thereby removed from the basis. Also, the ability of intracellular survival in macrophages, the 40kD antigen, at least in the absence of other mycobacterial proteins, has no influence.
5. Über 40 mykobakterieile Stämme wurden auf das Vorhandensein von AlaDH- Aktivität hin untersucht. Alle Stämme die AlaDH-Aktivität aufweisen, sind virulent. M.bovis BCG zeigt keinerlei Aktivität. Zudem scheint das Ausmaß der Aktivität mit dem Grad der Virulenz eines M.tuberculosis-Slamτnes zu korrelieren.5. Over 40 mycobacterial strains were tested for the presence of AlaDH activity. All strains exhibiting AlaDH activity are virulent. M.bovis BCG shows no activity. In addition, the level of activity appears to correlate with the degree of virulence of a M. tuberculosis slamτnes.
6. Das Gen für die Alanin Dehydrogenase wurde aus acht Stämmen des M.tuberculosis Complex komplett sequenziert. In den Stämmen M.bovis und M.bovis BCG wurde eine Deletion gefunden, die zu einer Leserasterverschiebung führt und für das Fehlen von meßbarer Aktivität in diesen Stämmen verantwortlich ist.6. The gene for alanine dehydrogenase was completely sequenced from eight strains of the M. tuberculosis complex. In the strains M.bovis and M.bovis BCG a deletion was found which leads to a frameshift and is responsible for the lack of measurable activity in these strains.
7. Das AlaDH-Gen aus M.marinum wurde identifiziert und ein Großteil der Sequenz bestimmt. Das Gen besitzt etwa 80% Identität mit dem Gen von M.tuberculosis.
7. The M.marinum AlaDH gene was identified and much of the sequence determined. The gene has about 80% identity with the M. tuberculosis gene.
7. Anhänge7. Attachments
AbkürzungsverzeichnisList of abbreviations
A präexponentieller Faktor oder StoßfaktorA pre-exponential factor or impact factor
Axxx Absorption bei einer Wellenlänge von xxx nmA xxx absorption at a wavelength of xxx nm
AlaDH L-Alanin Dehydrogenase (E.C. 1.4J . )AlaDH L-alanine dehydrogenase (E.C. 1.4J.)
AMC Academic Medical Centre, Amsterdam, NiederlandeAMC Academic Medical Center, Amsterdam, Netherlands
Ap AmpicillinAp ampicillin
AP Alkalische Phosphatase app. apperentAP alkaline phosphatase app. Apperent
AS AminosäureAS amino acid
ATCC American Type Culture Collection, Rockville, USAATCC American Type Culture Collection, Rockville, USA
ATP Adenosin-TriphosphatATP adenosine triphosphate
BCG Bacille Calmette GuerinBCG Bacille Calmette Guerin
BCIG 5-Bromo-4-Chloro-3-lndolyl-ß-D-Ga!actopyranosidBCIG 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside
BCIP 5-Bromo-4-Chloro-3-!ndolylphosphatBCIP 5-bromo-4-chloro-3-ndolyl phosphate
Boc /erf-Butoxycarbonyl bp Basenpaar(e)Boc / erf-butoxycarbonyl bp base pair (s)
cfu colony forming unitscfu colony forming units
Cm ChloramphenicolCm Chloramphenicol
Conc KonzentrationConc concentration
DMEM Dulbecco's Modified Eagle MediumDMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
DMF DimethylformamidDMF dimethylformamide
DMSO DimethylsulfoxidDMSO dimethyl sulfoxide
DNA DesoxyribonukleinsäureDNA deoxyribonucleic acid
DTNB DithiobisnitrobεnzoesäureDTNB Dithiobisnitrobεnzoesäure
DTT DithiothreitolDTT dithiothreitol
Ea AktivierungsenergieE a activation energy
EDTA EthylendiamintetraacetatEDTA ethylenediaminetetraacetate
Eth Ethionamid
~4V -Eth ethionamide ~ 4V -
F FaradFarad
FBS Fötales RinderserumFBS fetal bovine serum
FCS Fötales KalbsserumFCS fetal calf serum
Fmoc 9-FlourenylmethoxycarbonylFmoc 9-fluoro-methoxycarbonyl
FPLC Fast Protein Liquid Chromatography frag. FragmentFPLC Fast Protein Liquid Chromatography frag. fragment
9 Fallbeschleunigung9 Fall acceleration
GBF Gesellschaft für biotechnologische Forschung mblGBF Society for Biotechnological Research mbl
GIcNAc N-AcetylglucosaminGlcNAc N-acetylglucosamine
Gm GentamicinGm gentamicin
GOGAT Glutamin-Oxoglutarat-AminotransferaseGOGAT glutamine-oxoglutarate aminotransferase
GS Glutamin-SynthetaseGS glutamine synthetase
GST Glutathion-S-TransferaseGST glutathione-S-transferase
h Stunde(n)h hour (s)
HBSS Hank's Balanced Salt SolutionHBSS Hank Balanced Salt Solution
HIV Human Immunodeficiency VirusHIV Human Immunodeficiency Virus
HOBt HydroxybenzotriazolHOBt hydroxybenzotriazole
HRP Horseradish PeroxidaseHRP horseradish peroxidase
Hsp HitzeschockproteineHsp heat shock proteins
ig Immunglobuiinig immunoglobuiin
IL InterleukinIL interleukin
INH Isonicotinsäurehydrazid, IsoniazidINH isonicotinic acid hydrazide, isoniazid
IPTG Isopropyl-ß-D-thiogalactosidIPTG isopropyl-β-D-thiogalactoside
k Umsatzrate eines Enzyms kb Kilobasenk conversion rate of an enzyme kb kilobases
KBL Kilobasenleiter kD, kDa KilodaltonKBL Kilobasenleiter kD, kDa Kilodalton
KIT Royal Tropical Institute, Amsterdam, NiederlandeKIT Royal Tropical Institute, Amsterdam, Netherlands
KM Michaelis-KonstanteK M Michaelis Constant
Km KanamycinKm kanamycin
MΦ Makrophage(n) mAb monoklonaler AntikörperMΦ macrophage (mAb) monoclonal antibody
MAIS M.avium - M.intracellulare - M.scrofulaceum Com
MBP maitose binding proteinMAIS M.avium - M.intracellulare - M.scrofulaceum Com MBP maitosis binding protein
MCAC Metallchelat-Affinitätschromatographie mesoDAP meso Diaminopimelinsäure min Minute(n) m.o.i. multiplicity of infectionMCAC metal chelate affinity chromatography mesoDAP meso diaminopimelic acid min. (M.o.i. multiplicity of infection
MRC Medical Research Council, Tuberculosis and Related Infections Unit, London, EnglandMRC Medical Research Council, Tuberculosis and Related Infections Unit, London, England
MTT ThiazolylbluetetrazoliumbromidMTT thiazolylbluetetrazolium bromide
MurNAc A/-AcetylmuraminsäureMurNAc A / acetylmuramic acid
MurNGl Λ/-GlycolylmuraminsäureMurNGl Λ / -glycolylmuramic acid
NAD+ Nicotinamidadenindinucleotid, oxidierte FormNAD + nicotinamide adenine dinucleotide, oxidized form
NADH Nicotinamidadenindinucleotid, reduzierte FormNADH nicotinamide adenine dinucleotide, reduced form
NADP+ Nicotinamidadenindinucieotidphosphat, oxidierte FormNADP + nicotinamide adenine dinucieotide phosphate, oxidized form
NADPH Nicotinamidadenindinucleotidphosphat, reduzierte Form n.b. nicht bestimmtNADPH nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, reduced form n.b. not determined
NBT NitrobluetetrεzoliumchloridNBT nitroblue tetrazole chloride
Nr. NummerNumber
NTP beliebiges Nucleosid in Form eines TriphosphatsNTP any nucleoside in the form of a triphosphate
oD oxidative Desaminierungand oxidative deamination
ORF open reading frame, offenes LeserasterORF open reading frame, open reading frame
OtBu terf-ButylesterOtBu terf butyl ester
PAGE Polyacrylamid-Gelelektrophorese pac protein antigen c, alte Bezeichnung für das 40 kD-AntigenPAGE polyacrylamide gel electrophoresis pac protein antigen c, old name for the 40 kD antigen
PCR polymerase chain reaction, Polymerase-KettenreaktionPCR polymerase chain reaction, polymerase chain reaction
Pfp PentaflourphenylPfp pentaflourophenyl
PMA PhorbolmyristatacetatPMA phorbol myristate acetate
Pmc PentamethylchromanPmc pentamethylchroman
PMS Phena∑inmethosulfatPMS phenazine methosulfate
PNT Pyridinnukleotid-TranshydrogenasePNT pyridine nucleotide transhydrogenase
PPD Purified protein derivativePPD Purified protein derivative
PVDF PolyvinylidendiflouridPVDF polyvinylidene difluoride
R Rydberg-Konstante oder Resistenz (wenn Buchstabe hochgestellt) rA reduktive Aminierung rec rekombinant Rha Rhamnose
-4$-R Rydberg constant or resistance (if superscript) rA reductive amination rec recombinant Rha rhamnose $ -4 -
Rif RifampicinRif rifampicin
RIV National Institute of Public Health and the Environment, Bilthoven, NiederlandeRIV National Institute of Public Health and the Environment, Bilthoven, Netherlands
RNA RibonukleinsäureRNA ribonucleic acid
RNI reaktive nitrogen intermediates, reaktive Stickstoff-IntermediateRNI reactive nitrogen intermediates, reactive nitrogen intermediates
ROI reaktive oxygen intermediates, reaktive Sauerstoff-Intermediate rpm rounds per minute, Umdrehungen pro Minute rRNA ribosomale RibonukleinsäureROI reactive oxygen intermediates, reactive oxygen intermediate rpm rounds per minute, RPM rRNA ribosomal ribonucleic acid
RT RaumtemperaturRT room temperature
SDS Natriumdodecylsulfat see Sekunde(n) Str StreptomycinSDS sodium dodecyl sulfate see second (s) Str streptomycin
Tb TuberkuloseTB tuberculosis
TEMED Λ/.Λ/.ΛT.N-TertamethylethylendiamiπTEMED Λ / .Λ / .ΛT.N-Tertamethylethylenediamino
TIR Translations-InitiationsregionTIR translation initiation region
Tris Tris(hydroxymethyl)-aminomethanTris tris (hydroxymethyl) aminomethane
TU Trityl ts temperatur-sensitivTU Trityl ts temperature-sensitive
Tween PolyoxyethylensorbitanmonolauratTween polyoxyethylene sorbitan monolaurate
U Unit(s) ÜN über Nacht unveröff. unveröffentlichtU Unit (s) over night unopened unpublished
vmax maximale Reaktionsgeschwindigkeit v max maximum reaction rate
VMDC Veterinary Microbiological Diagnostic Centre, Utrecht, NiederlandeVMDC Veterinary Microbiological Diagnostic Center, Utrecht, Netherlands
Vol. VolumenVol. Volume
WHO World Health Organization, Weltgesundheitsorganisation WKZ Academisch Ziekenhuis, Utrecht, NiederlandeWHO World Health Organization, World Health Organization WKZ Academic Ziekenhuis, Utrecht, The Netherlands
z.A. zur Analyse, von höchstem Reinheitsgrad
Abkürzungen für Aminosäuren und Nukleotideeg for analysis, of the highest degree of purity Abbreviations for amino acids and nucleotides
Aminosäure 3-Buchstab£Amino acid 3-letter £
Alanin Ala AAlanin Ala A
Arginin Arg RArginine Arg R
Asparagin Asn NAsparagine Asn N
Aspartat Asp DAspartate Asp D
Cystein Cys CCysteine Cys C
Glutamin Gin QGlutamine Gin Q
Glutamat Glu EGlutamate Glu E
Glycin Gly GGlycine Gly G
Histidin His HHistidine His H
Isoleucin HeIsoleucine He
Leucin Leu LLeucine Leu L
Lysin Lys KLysine Lys K.
Methionin Met MMethionine Met M
Pheny-alanin Phe FPheny-alanine Phe F
Prolin Pro PProline Pro P
Serin Sεr SSerin Sεr S
Threonin Thr TThreonine Thr T
Tryptophan TΦ wTryptophan TΦ w
Tyrosin Tyr YTyrosine Tyr Y
Valin Va! VValin Va! V
Base Nukleosid / Nukleotid AbkürzungBase nucleoside / nucleotide abbreviation
Adenin Adenosin AAdenine Adenosine A
Cytosin Cytidin CCytosine cytidine C
Guanin Guanosin GGuanin Guanosin G
Uracil Uridin UUracil uridine U
Thymin Thymidin T
Thymine thymidine T
DNA-Seσuenz von Mycobacterium marinum und VerwendungDNA Sequence of Mycobacterium marinum and Use
P A T E N T A N S P R Ü C H EP A T E N T A N S P R E C H E
1. DNA-Sequenz (I) von Mycobacterium marinum der folgenden Formel, dazu komplementäre DNA-Sequenz, doppelstrangige DNA-Sequenz aus der DNA-Sequenz (I) und ihrem komplementären Strang, deren Teilsequenzen und mit ihnen vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 20 C und insbesondere bei einer Konzentration von 1 M NaCI und einer Temperatur von mindestens 25 C hybridisierbare DNA-Sequenzen:
1. DNA sequence (I) of Mycobacterium marinum of the following formula, DNA sequence complementary thereto, double-stranded DNA sequence from the DNA sequence (I) and its complementary strand, their partial sequences and with them preferably at a temperature of at least 20 C and in particular at a concentration of 1 M NaCl and a temperature of at least 25 C hybridizable DNA sequences:
50 60 7050 60 70
Mar3 AATTCCGGTTAGCGATCACCCCGGCCGGCGMar3 AATTCCGGTTAGCGATCACCCCGGCCGGCG
IIIIMII I IIIIIIMII I II
-1137Rv- -^TGeGA€G&AGAeGA -AAA.e AeGAA-τ-τe€-AATτe ssβτGGeeAτeAeeeeGΘeeGGeα--1137Rv- - ^ TGeGA € G & AGAeGA -AAA.e AeGAA-τ-τe € -AATτe ssβτGGeeAτeAeeeeGΘeeGGeα-
80 90 100 110 120 13080 90 100 110 120 130
Mar3 TCGCCGCCTTGACCAAGCGCGGCCACGAGGTGCTGATCCAGGCCGGTGCCGGAGAAGGCTMar3 TCGCCGCCTTGACCAAGCGCGGCCACGAGGTGCTGATCCAGGCCGGTGCCGGAGAAGGCT
-H^y- σ — Tee sGAA- ^AAeeeGTeGTGβeeATΘAGG βe-peATeeAGΘeAGOTGeeGGAGAΘΘΘe'--1--H ^ y- σ - Tea sGAA- ^ AAeeeGTeGTGβeeATΘAGG βe-peATeeAGΘeAGOTGeeGGAGAΘΘΘe '- 1 -
140 150 160 170 180 190140 150 160 170 180 190
Mar3 CCGCCATCTCCGACGCCGACTTCAAGGCCGCCGGTGCCCAGCTGATCAGCACCGCCGACCMar3 CCGCCATCTCCGACGCCGACTTCAAGGCCGCCGGTGCCCAGCTGATCAGCACCGCCGACC
II37RV GGGGTAΦ€AΘGGAeGeG&AT-T-TGAAGGGGGeAGGGGeGeA-A€-TG&T-€€GGAGGGGeGAΘ€-II37RV GGGGTAΦ € AΘGGAeGeG & AT-T-TGAAGGGGGeAGGGGeGeA-A € -TG & T- € GGAGGGGeGAΘ € -
200 210 220 230 240 250200 210 220 230 240 250
Mar3 AGGTGTGGGCGGATGCGGACCTGCTGCTCAAGGTCAAGGAACCGATCGAGTCCGAGTACG II II II I I I I II MMMar3 AGGTGTGGGCGGATGCGGACCTGCTGCTCAAGGTCAAGGAACCATCGAGTCCGAGTACG II II II I I I II MM
H37RV AGGΦ ΦG GG GAβGGΪG ^TΨA^TG TGAAGGTGAAAGAGS&AΦAGGGG^GA-^TAGG-H37RV AGGΦ ΦGGG GAβGGΪG ^ TΨA ^ TG TGAAGGTGAAAGAGS & AΦAGGGG ^ GA- ^ TAGG-
260 270 280 290 300 310260 270 280 290 300 310
Mar3 GCCGGCTGCGCCGGGGCCAGACCCTGTTCACCTACCTGCACCTGGCCGCCTCGCGCCCCTMar3 GCCGGCTGCGCCGGGGCCAGACCCTGTTCACCTACCTGCACCTGGCCGCCTCGCGCCCCT
MM MIM I I! Illl I I I MM II II I IMM MIM I! Ill I I I MM II II I I
-i&rf&v — GeGGe«FGe&AeAGGGGGAGATeT-TGTTGAGGT-TG-TTGGA-l P-TGGGCGGGTGAGGTGfrT-Φ-i & rf & v - GeGGe «FGe & AeAGGGGGAGATeT-TGTTGAGGT-TG-TTGGA-l P-TGGGCGGGTGAGGTGfrT-Φ
320 330 340 350 360 370320 330 340 350 360 370
Mar3 GCACCGATGCCCTGCTGAAGTCCGGCACCACGTCCATCGCCTACGAGACGGTGCAGACCG II II I II II IIIMMMar3 GCACCGATGCCCTGCTGAAGTCCGGCACCACGTCCATCGCCTACGAGACGGTGCAGACCG II II I II II IIIMM
•H37R- — GGAGG&A-TGβGT-TGΦ5GGAT-TGGGGGAGGAGGΦGAA-T.TGGG-TAGGAGAGGG-T-CCAGACCG• H37R- - GGAGG & A-TGβGT-TGΦ5GGAT-TGGGGGAGGAGGΦGAA-T.TGGG-TAGGAGAGGG-T-CCAGACCG
380 390 400 410 420 430380 390 400 410 420 430
Mar3 CCGACGGCGCATTGCCGCTGCTGGCCCCCATGAGCGAGGTCGCCGGGCGCCTGTCCGCCCMar3 CCGACGGCGCATTGCCGCTGCTGGCCCCCATGAGCGAGGTCGCCGGGCGCCTGTCCGCCC
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440 450 460 470 480 490440 450 460 470 480 490
Mar3 AAGCTGGGGCCTACCACCTGATGCGCACCCACGGCGGTCGCGGCGTGCTGATGGGCGGCGMar3 AAGCTGGGGCCTACCACCTGATGCGCACCCACGGCGGTCGCGGCGTGCTGATGGGCGGCG
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Mar3 TCCCCGGCGTCAAGCCTGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCGGGCACGGCCGGATACAACGMar3 TCCCCGGCGTCAAGCCTGCCGACGTCGTGGTGATCGGCGCGGGCACGGCCGGATACAACG
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560 570 580 590 600 610 Mar3 CCGCCCGCGTCGCCAACGGCATGGGCGCGATGGTCACCGTGCTGGATGTCAACATCAACA560 570 580 590 600 610 Mar3 CCGCCCGCGTCGCCAACGGCATGGGCGCGATGGTCACCGTGCTGGATGTCAACATCAACA
I 11111 II 11 II II 11 ! 11111 II II II II II MUMM IMI 11111 II 11 II II 11! 11111 II II II II MUMM IM
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Mar3 TCGACCTCGAGGATGCGGCAGTCCACGCCGACATGGTGATCGGGGCCGTCCT f£)Mar3 TCGACCTCGAGGATGCGGCAGTCCACGCCGACATGGTGATCGGGGCCGTCCT f £)
1137Rv A€GAβeiϊ^&AβGβ-rGe€β-j^-AJ^^Θ-rGe€-&Aee?eG-θAΥ-ΥβG6GgεGTCCroΘ-Tβeeftβ^
1137Rv A € GAβe i ϊ ^ & AβGβ-rGe € β-j ^ -AJ ^^ Θ-rGe € - & Aee? EG-θAΥ-Υ β G6GgεGTCCroΘ-Tβeeftβ ^
2. DNA-Sequenz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man mit ihrer Hilfe Alanindehydrogenase herstellen oder gewinnen und2. DNA sequence according to claim 1, characterized in that they produce or win with their help Alanindehydrogenase and
(i) zur Diagnose von Tuberkulose in Menschen und Tieren und/oder(i) for the diagnosis of tuberculosis in humans and animals and / or
(ii) zur Diagnose von anderen mycobakteriellen Infektionen in Menschen und Tieren verwenden kann, die insbesondere durch Mycobacterium marinum verursacht werden.(ii) can be used to diagnose other mycobacterial infections in humans and animals, especially those caused by Mycobacterium marinum.
3. RNA als Transkript einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung3. RNA as a transcript of a DNA sequence according to claim 1, in particular for use
(i) bei Diagnose von Tuberkulose in Menschen und Tieren und/oder(i) in the diagnosis of tuberculosis in humans and animals and / or
(ii) bei der Diagnose von anderen mycobakteriellen Infektionen in Menschen und Tieren, die insbesondere durch Mycobacterium marinum verursacht werden.(ii) in the diagnosis of other mycobacterial infections in humans and animals caused in particular by Mycobacterium marinum.
4. Protein, das durch eine DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 kodiert wird und insbesondere Alanindehydrogenase entspricht und4. protein which is encoded by a DNA sequence according to claim 1 and in particular corresponds to alanine dehydrogenase and
(i) zur Diagnose von Tuberkulose in Menschen und Tieren und/oder(i) for the diagnosis of tuberculosis in humans and animals and / or
(ii) zur Diagnose von anderen mycobakteriellen Infektionen in Menschen und Tieren verwendet werden kann, die insbesondere durch Mycobacterium marinum verursacht werden.(ii) can be used to diagnose other mycobacterial infections in humans and animals, especially those caused by Mycobacterium marinum.
5. Protein der folgenden Sequenz (II)5. Protein of the following sequence (II)
**_******** ** # ***************** # *********** # **************** _ ******** ** # **************** # *********** # ****** ********
Mar3 14 FR AITPAGVAALT RGHEV IQAGAGEGSAISDADF AAGAQ ISTADQVWADAD LLK 73 --H-57RY 14 FRVAITPAΘVASLTRRGKSV IQftgftSBΘSftg^-SJ^Pigti^AQLVGTADQVWftBftDL LK 73 ■ MAR3 14 FR AITPAGVAALT RGHEV IQAGAGEGSAISDADF AAGAQ ISTADQVWADAD LLK 73 --H-57RY 14 FRVAITPAΘVASLTRRGKSV IQftgftSBΘSftg ^ -SJ ^ Pigti ^ AQLVGTADQVWftBftDL LK 73 ■
***** _****** ** *** ******* ****** ***************************** _ ****** ** *** ******* ****** ******************* ****
Mar3 74 VKEPIESEYGRLRRGQTLFTY HL-AASRPCTDA LKSGTTSIAYETVQTADGALPLLAPM 123 •-K37RV 71 VKEPIAΛEYGR nHσQI PT-FLHI--ΛASftΛCTDΛ ^ 123Mar3 74 VKEPIESEYGRLRRGQTLFTY HL-AASRPCTDA LKSGTTSIAYETVQTADGALPLLAPM 123 • -K37RV 71 VKEPIAΛEYGR nHσQI PT-FLHI - ΛasftΛCTDΛ ^ 123
******* ** ******** ************* # ******************_ ************* ** ******** ************** # ****************** _ ******
Mar3 134 SEVAGRLSAQAGAYHLMRTHGGRGVLMGGVPGVKPADVWIGAGTAGYNAARVANGMGAM 183 1137Rv 134-CΞVAGRI-ι-^QVGAYHI-MRTQCCRCVkMGGVPGVS^^Mar3 134 SEVAGRLSAQAGAYHLMRTHGGRGVLMGGVPGVKPADVWIGAGTAGYNAARVANGMGAM 183 1137Rv 134-CΞVAGRI-ι- ^ QVGAYHI-MRTQCCRCVkMGGVPGVS ^^
***** ** ****,**** **, ***** #** * **_***** Mar3 184 VTV DVNINKLRQIDAΞFGGRVRTRYSST D ΞDAAVHADMVIGAV 229 «37Rv 18d"VTV PI I rJiRQI^A5gCGR lKΦR¥SSA«5^SCA, yjUPL.V.IGΛV 238..
sowie Oligopeptid, das von einer DNA-Sequenz kodiert wird, die mit einer DNA-Sequenz, die das Protein der Formel (II) kodiert, vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 20 C und insbesondere bei einer Konzentration von 1 M NaCI und einer Temperatur von mindestens 25 °C, hybridisierbar ist, sowie Oligopeptid, das von einer Teilsequenz der hybridisierbaren DNA-Sequenz kodiert wird.***** ** ****, **** ** , ***** # ** * ** _ ***** Mar3 184 VTV DVNINKLRQIDAΞFGGRVRTRYSST D ΞDAAVHADMVIGAV 229 «37Rv 18d " VTV PI I rJiRQI ^ l A5gCGR KΦR ¥ SSA "5 ^ SCA, y j UPL.V.IGΛV 238 .. and oligopeptide which is encoded by a DNA sequence comprising a DNA sequence encoding the protein of formula (II), preferably at a temperature of at least 20 C and in particular at a concentration of 1 M NaCl and a temperature of at least 25 ° C, hybridizable, as well as oligopeptide which is encoded by a partial sequence of the hybridizable DNA sequence.
6. Spezifisches und empfindliches Verfahren zur Identifizierung von Mycobakterien in einem Medium, dadurch gekennzeichnet , daß man6. A specific and sensitive method for the identification of mycobacteria in a medium, characterized in that
(i) Zellen, Stämme oder Spezies von Mycobakterien isoliert, (ii) rohe oder gereinigte genomische DNA oder RNA gewinnt, (iii) die genomische DNA oder RNA oder ein cDNA-Fragment identifiziert, deren Sequenz mit dem des Alanindehydrogenase- Gens von Mycobacterium tuberculosum (Fig. 3.20) identisch oder praktische identisch ist, indem man vorzugsweise mit Hilfe einer Primer-Sequenz auf Basis der Nucleotidsequenz gemäß Anspruch 1 amplifiziert, (iv) wonach man die DNA mit einem Restriktionsenzym, vorzugsweise Bglll, verdaut und einer Gelelektrophorese unterwirft (v) und/oder die DNA-Sequenz der amplifizierten DNA bestimmt.(i) isolating cells, strains or species of mycobacteria, (ii) recovering crude or purified genomic DNA or RNA, (iii) identifying the genomic DNA or RNA or a cDNA fragment whose sequence matches that of the alanine dehydrogenase gene of Mycobacterium tuberculosum (Figure 3.20) is identical or practically identical, preferably by amplifying with the aid of a primer sequence based on the nucleotide sequence according to claim 1, (iv) after which the DNA is digested with a restriction enzyme, preferably BglII, and subjected to gel electrophoresis (v ) and / or the DNA sequence of the amplified DNA.
7. Verwendung von Alanindehydrogenase aus Mycobacterium marinum (Wildtyp) für die Diagnose von Tuberkulose durch Messen der7. Use of alanine dehydrogenase from Mycobacterium marinum (wild type) for the diagnosis of tuberculosis by measuring the
Enzymaktivität oder durch eine immunologische Methode.Enzyme activity or by an immunological method.
8. Verf hren zur Herstellung von rekombinanter Alanindehydrogenase, dadurch gekennzeichnet , daß man mit Hilfe einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 in Bakterien, Hefe, Pilzen, höheren Eucaryoten oder Zellinien die rekombinante Alanindehydrogenase bildet und gewinnt.8. Verf hren for the preparation of recombinant alanine dehydrogenase, characterized in that the recombinant alanine dehydrogenase is formed using a DNA sequence according to claim 1 in bacteria, yeast, fungi, higher eucaryotes or cell lines and win.
9. Verwendung der gemäß Anspruch 8 gewonnenen rekombinanten Alanindehydrogenase zur Diagnose von mycobakteriellen Infektio-
nen, insbesondere Tuberkulose und der Schwimmer-Krankheit (swimmer's disease) in Menschen und Tieren.9. Use of the recombinant alanine dehydrogenase obtained according to claim 8 for the diagnosis of mycobacterial infections. tuberculosis and swimmer's disease in humans and animals.
10. Verwendung einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 und/oder von nativer oder rekombinanter Alanindehydrogenase von Mycobacterium marinum zum direkten Nachweis und zur Diagnose von Tuberkulose und anderen mycobakteriellen Infektionen in Menschen und Tieren in klinischen Proben.10. Use of a DNA sequence according to claim 1 and / or of native or recombinant alanine dehydrogenase of Mycobacterium marinum for the direct detection and diagnosis of tuberculosis and other mycobacterial infections in humans and animals in clinical samples.
11. Verwendung einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 und/oder von nativer oder rekombinanter Alanindehydrogenase von Mycobacterium marinum11. Use of a DNA sequence according to claim 1 and / or of native or recombinant alanine dehydrogenase of Mycobacterium marinum
(i) bei der Bekämpfung von Epidemien und/oder(i) in the control of epidemics and / or
(ii) nach Vakzinierung (follow-up) von Menschen und Tieren.(ii) after vaccination (follow-up) of humans and animals.
12. Verwendung einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 und/oder von nativer oder rekombinanter Alanindehydrogenase von Mycobacterium marinum zur Ermittlung, zum Testen, Gewinnen und Herstellen von Substanzen, die Erreger von Tuberkulose oder anderen mycobakteriellen Erkrankungen beim Menschen und Tieren inhibieren.12. Use of a DNA sequence according to claim 1 and / or of native or recombinant alanine dehydrogenase of Mycobacterium marinum for the detection, testing, obtaining and production of substances which inhibit pathogens of tuberculosis or other mycobacterial diseases in humans and animals.
13. Verwendung einer DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 und/oder nativer oder rekombinanter Alanindehydrogenase von Mycobacterium marinum für Biotransformationsreaktionen, die für L-Alanin spezifisch sind.
13. Use of a DNA sequence according to claim 1 and / or native or recombinant alanine dehydrogenase of Mycobacterium marinum for biotransformation reactions specific for L-alanine.
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