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Languages: English
Types: Doctoral thesis
Subjects: Streptococcus mutans ; Karies ; Biofilm-Inhibitor Carolacton ; Transkriptom ; Transkriptionsregulationsnetzwerk ; Schlüsselregulator, Streptococcus mutans ; Caries ; Biofilm inhibitor-Carolacton ; Transcriptome ; Transcriptional regulatory network ; Key regulators, Biowissenschaften, Biologie [570], Life sciences [570], 570
ddc: ddc:570
Identifiers:doi:10.15480/882.1201
Streptococcus mutans is a biofilm forming oral pathogen primarily responsible for causing human dental caries. To infer the underlying network mediating the growth inhibitory effect of a newly identified secondary metabolite carolacton on S. mutans biofilms, the transcriptional regulatory response network (TRRN) of S. mutans biofilms upon carolacton treatment was constructed using a systems biology approach combining time-resolved transcriptomic data, reverse engineering, transcription factor binding sites, and experimental validation. From the inferred TRRN, predicted transcriptional regulatory interactions were confirmed using interaction studies. Sensitivity testing of deletion mutants of key regulators from the predicted network identified the cysteine metabolism regulator CysR as being essential for the response of S. mutans biofilms to carolacton. Streptococcus mutans ist ein oraler Krankheitserreger, der für die Entstehung des Zahnkaries bei Menschen verantwortlich ist. Die pathogenen Eigenschaften von S. mutans sind eng mit seiner Fähigkeit zur Biofilmbildung verbunden. Carolacton, ein neu identifizierter Sekundärmetabolit zeigt inhibierende Wirkung auf das Wachstum des Biofilms von S. mutans. Ein systembiologischer Ansatz wurde angewendet, um mittels Reverse Engineering aus den zeitaufgelösten Transkriptom-Daten in Kombination mit Transkriptionsfaktor-Bindungsmotifs-daten sowie experimentelle Validierungen die angestrebte Konstruktion des regulatorischen Transkriptionsnetzwerks zu realisieren. Die Deletion des Transkriptionsregulators cysR, der die höchste Konnektivität unter den identifizierten regulatorischen Netzwerkknoten aufwies, führte zu einem Mutant, auf den Carolacton keine Wirkung mehr zeigte.

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