Johanna Mareile Schwenteit mun verja doktorsritgerð sína í líf- og læknavísindum mánudaginn 15. desember næstkomandi. Athöfnin fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands og hefst kl.10.00.
Ritgerðin ber heitið: Rannsóknir á sýkingarmætti Aeromonas salmonicida undirteg. achromogenes í bleikju, Salvelinus alpinus L., með áherslu á hlutverk AsaP1 peptíðasa í seyti bakteríunnar eða Studies of Aeromonas salmonicida subsp. achromogenes Virulence in Arctic charr, Salvelinus alpinus L., with Focus on the Conserved Toxic Extracellular Metalloendopeptidase AsaP1.
Andmælendur eru dr. Henning Sørum, prófessor við Dýralæknaháskólann í Ósló, og dr. Ingileif Jónsdóttir, prófessor við Læknadeild Háskóla Íslands.
Umsjónarkennari og leiðbeinandi var dr. Bjarnheiður K. Guðmundsdóttir, vísindamaður og kennslustjóri framhaldsnáms í Læknadeild Háskóla Íslands. Auk Bjarnheiðar sátu í doktorsnefnd þeir dr. Guðmundur Óli Hreggviðsson, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands, dr. Ólafur Héðinn Friðjónsson, verkefnisstjóri hjá Matís ehf, dr. Uwe Bornscheuer, prófessor við Ernst-Moritz-Arndt háskólann í Greifswald í Þýskalandi og dr. Uwe Fischer, ónæmisfræðingur við Friedrich-Loeffler-Institut Insel Riems í Þýskalandi.
Magnús Karl Magnússon, prófessor og deildarforseti Læknadeildar, stjórnar athöfninni.
Ágrip
Bakterían Aeromonas salmonicida undirteg. achromogenes veldur kýlaveikibróður í fiski. AsaP1 er eitraður peptíðasi, sem bakterían seytir, og öflugur ónæmisvaki. AsaP1-neikvætt stökkbrigði bakteríunnar hefur veiklaðan sýkingarmátt. Sú tilgáta hefur því komið fram að AsaP1 geti vakið verndandi ónæmissvar og kunni að vera áhugaverður mótefnavaki til að nota í fiskabóluefni.
Niðurstöður doktorsverkefnisins leiddu í ljós að sýkingarmætti bakteríunnar og framleiðslu hennar á AsaP1, frumueitri og brúnu litarefni, er stjórnað með samskiftakerfi baktería sem nefnist þéttniskynjun. Greining á þáttum í ónæmissvari bleikju með RT-qPCR prófi sýndi að það var munur á ónæmissvari sem vakið var af villigerð bakteríunnar og AsaP1-neikvæðum stofni. Þetta bendir til þess að AsaP1 sé mikilvægur mótefnavaki við myndun hýsilvarnar. Útbúin voru óeitruð stökkbrigði af AsaP1 ensíminu, sem mynduðu samt mótefnasvar (toxoíðar) og byggingargeni þeirra var komið fyrir í bakteríunni í stað asaP1 gensins. Bóluefni byggt á stofni sem seytir AsaP1-toxoíð var útbúið og notað til að bólusetja bleikju. Tilraunasýking leiddi í ljós að bóluefnið veitir öfluga vörn gegn kýlaveikibróður.
Niðurstöðurnar auka við þekkingu á eðli og sýkingarmætti A. salmonicida undirteg. achromogenes og samspili þessa sýkils við hýsil, bæði í sýkingu og við myndun ónæmisvarnar.
Abstract
Aeromonas salmonicida subsp. achromogenes is the infecting agent of atypical furunculosis of fish. The toxic metalloendopeptidase AsaP1 is a major extracellular virulence factor and an AsaP1-deficient strain has impaired pathogenicity. This has led to the hypothesis that AsaP1 is involved in triggering the host immune defence and may therefore be a promising target for vaccine development.
The results of this study revealed that a bacterial communication system termed quorum sensing is involved in regulation of bacterial pathogenicity and production of AsaP1, cytotoxic activity, and a brown pigment secreted by the bacterium. A RT-qPCR based analysis of the innate and adaptive immune response in Arctic charr showed that the immune response triggered by a wild type strain and an AsaP1-deletion strain was significantly different, indicating the importance of AsaP1 in the development of the host defense. Mutants of AsaP1 lacking toxic, but retaining immunogenic properties of the native enzyme, were constructed and transformed into the wild type strain. A bacterin based on a mutant of the bacterium secreting an AsaP1-toxoid was used to vaccinate Arctic charr and found to induce good protection against atypical furunculosis.
The results add to the understanding of the pathogen and its interaction with Arctic charr during infection and immunization.
Um doktorsefnið
Johanna Mareile Schwenteit er fædd árið 1983. Hún lauk diplomaprófi frá Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald árið 2008. Johanna, sem innritaðist í doktorsnám við Læknadeild Háskóla Íslands árið 2007, er búsett í Þýskalandi og gift Felix Oskar Schwenteit. Þau eiga synina Frederik Ole og Jonte Augustin. Johanna er dóttir Götz Hentschke og Birgit Hentschke-Huchthausen.