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Freie Universität Berlin

1. Abdel-Glil, Mostafa Y. In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens.

Degree: 2020, Freie Universität Berlin

Hauptziele der Arbeit: 1. In silico-Untersuchung der genomischen Variabilität, phylogenetischen Verwandtschaft und Virulenzeinschätzung von C. perfringens mittels vergleichender Genomanalyse unter Verwendung öffentlich zugänglicher genomischer Daten. 2. Isolierung, Charakterisierung und Genotypisierung von C. perfringens Stämmen von gesundem und erkranktem Geflügel, die in verschiedenen landwirtschaftlichen Betrieben und Schlachthöfen in Ägypten gesammelt wurden. 3. Entwicklung und Anwendung eines Core-genom basierten Multilocus-Sequenz-Typisierungssystems für C. perfringens. 1. In silico-Untersuchung der genomischen Variabilität, phylogenetischen Verwandtschaft und Virulenzgene von C. perfringens Das Gram-positive, anaerobe, sporenbildende Bakterium C. perfringens ist in der Lage, eine große Anzahl von Toxinen zu produzieren, wodurch es bei verschiedenen Wirten unterschiedliche definierte Krankheiten verursachen kann. Mit dem Ziel die genomische Vielfalt von C. perfringens zu untersuchen, wurden öffentlich verfügbaren Genomsequenzdaten von 76 Stämmen verschiedener ökologischer, geographischer und zeitlicher Herkunft analysiert. Die Datenanalyse umfasste 30 vollständige Genome, die aus einem ringförmigen Chromosom (2,9 bis 3,5 Mbp) und bis zu sechs extrachromosomalen Elementen bestanden. Ein erhebliches Maß an genomischer Variabilität wurde in Bezug auf Episom, Chromosomengröße und mobile Elemente festgestellt. Insertionssequenzen wurden identifiziert und die Häufung ihres Auftretens in bestimmten Genomen aufgedeckt. Das vergleichende Alignement vollständiger Genome zeigte einen erheblichen Grad an Konservierung in der Anordnung der Gene in jedem Chromosom, mit Ausnahme von drei (von den 30) Genomen. Die analysierten 76 C. perfringens Stämme wurden in drei verschiedene Phylogruppen (I - III) unterteilt. Phylogruppe I bestand aus lebensmittelvergiftenden Stämmen mit chromosomalem cpe sowie einem Darmbrand (Enteritis necroticans) Stamm. Diese Phylogruppe zeichnet sich durch eine signifikante Anreicherung mobiler Elemente, eine relativ kleine Genomgröße und einen deutlichen Verlust chromosomaler Gene aus. Den Phylogruppe I-Stämmen fehlen zwei mutmaßliche Eisen-Aufnahmesysteme sowie das pfoA Gen. Die genomischen Merkmale dieser Phylogruppe I (Fülle von IS-Elementen und Genomreduktion) liefern Hinweise darauf, dass sich diese Stämme an einen bestimmten Lebensraum anpassen, in welchem sie lebensmittelbedingte Krankheiten beim Menschen verursachen. Auch das Fehlen bestimmter Virulenzgene (Eisenaufnahmesysteme und PFO) deutet auf die Anpassung der Stämme an ein weniger kompetitives Umfeld (Lebensmittel) für die Replikation hin. Der Verlust chromosomaler Gene in der Phylogruppe I stand im Gegensatz zur Phylogruppe II, bei der die Genomgröße auf die Hinzugewinnung neuen Erbmaterials hinweist. Phylogruppe II-Stämme enthalten ein zusätzliches mutmaßliches Operon für Eisenaufnahme und eine zusätzliche Kopie des pfoA Gens. Stämme dieser Phylogruppe wurden häufig in verschiedenen Wirten (Pferd und Hund) beobachtet, bei… Advisors/Committee Members: male (gender), Wieler, Lothar H. (firstReferee), Neubauer, Heinrich (furtherReferee), Alter, Thomas (furtherReferee).

Subjects/Keywords: Clostridium perfringens; genomes; genome analysis; phylogenetics; polymerase chain reaction; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche

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APA (6th Edition):

Abdel-Glil, M. Y. (2020). In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from http://dx.doi.org/10.17169/refubium-26342

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Abdel-Glil, Mostafa Y. “In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens.” 2020. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed February 28, 2020. http://dx.doi.org/10.17169/refubium-26342.

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MLA Handbook (7th Edition):

Abdel-Glil, Mostafa Y. “In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens.” 2020. Web. 28 Feb 2020.

Vancouver:

Abdel-Glil MY. In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2020. [cited 2020 Feb 28]. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-26342.

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Council of Science Editors:

Abdel-Glil MY. In silico Genomanalyse und molekulare Typisierung von Clostridium perfringens. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2020. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-26342

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