PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

Aus einem Ackerboden in Schleswig-Holstein wurden denitrifizierende Bodenbakterien isoliert. 3055 Bodenisolate wurden mit einer endogenen alkalischen Plasmidisolierungsmethode auf ihren Plasmidgehalt untersucht. Es wurden 99 plasmidhaltige Bodenisolate detektiert; dies entspricht einem Gesamtplasmidgehalt der isolierten Bakterienpopulation von 3.2 v.H. Die Verteilung der Plasmide in den einzelnen Gattungen variierte allerdings zwischen 2 v.H. (Arthrobacter) und 100 v.H. (Paracoccus). Von den plasmidhaltigen Gram-negativen Bodenisolaten wurden 54 Isolate näher untersucht. Insgesamt wurden in diesen Bodenisolaten 104 Plasmide detektiert, wobei der Großteil der Bodenisolate (54 v.H.) nur ein Plasmid enthielt. Diese Plasmide scheinen bisher unbekannten Inkompatibilitätsgruppen (Inc-Gruppen) anzugehören, da keines dieser Plasmide mit Inc-spezifischen PCR-Primern und Inc-spezifischen Hybridisierungssonden einer der bekannten Inc-Gruppen zugeordnet werden konnte. In den plasmidhaltigen Bodenisolaten wurden keine plasmidkodierten Antibiotika- und Schwermetallresistenzen nachgewiesen. Um den Selbsttransfer der Plasmide untersuchen zu können, wurden von 14 Plasmiden Antibiotika-resistente Transposonmutanten hergestellt. Ein Selbsttransfer konnte in Konjugationsexperimenten für vier dieser Plasmide nachgewiesen werden. Eine Mobilisierung des broad-host-range Plasmides pSunny (RSF1010 Derivat) durch die Bodenisolate konnte für sechs von 20 untersuchten Isolaten gezeigt werden. Insgesamt konnte mit diesen Experimenten für sieben Bodenisolate ein Gentransferpotential nachgewiesen werden. Durch partielle Sequenzierungen der Plasmide sollten Transfergene detektiert werden. Die Transferregion des konjugativen Plasmides pBI709 aus Pseudomonas sp. wurde komplett sequenziert. Die Genorganisation dieser Transferregion ist bis auf zwei Ausnahmen identisch mit der des konjugativen IncP-9 Plasmides pWW0. Durch partielle Sequenzierung des 130 kb großen konjugativen Plasmides pKI202 aus Pseudomonas sp. konnte bisher nur ein Gen detektiert werden, dessen Genprodukt am Konjugationsprozess beteiligt sein könnte. Auch für das 105 kb große konjugative Plasmid pKI173 aus Pseudomonas sp. konnten nur sechs mögliche Transfergene ermittelt werden. Für das Plasmid pBI1063 aus Stenotrophomonas maltophilia konnte weder durch Konjugation noch durch Mobilisierung von pSunny ein Gentransferpotential nachgewiesen werden. Die Sequenzanalyse eines 26 kb großen Bereiches dieses Plasmides hat aber gezeigt, dass auf diesem Plasmid Transfergene lokalisiert sind. Diese liegen in zwei Genclustern (TraI und TraII) vor. Die Genorganisation der TraI Region von pBI1063 gleicht der TraI Region von RP4 und die der TraII Region zeigt Ähnlichkeiten zu der von Octopin Ti-Plasmiden. Alle untersuchten Paracoccen-Bodenisolate enthielten entweder ein 20 kb Plasmid oder ein 14 kb Plasmid. Auf dem 20 kb Plasmid pOL1820 (aus Paracoccus sp.) wurden Teile eines rrn-Operons (16S-rDNA, 23S-rDNA, t-RNA-Ile und t-RNA-Ala) sequenziert und durch Hybridisierung konnte gezeigt werden, dass auch auf den 20 kb und 14 kb Plasmiden der anderen Paracoccen-Bodenisolate diese Gene vorhanden sind.