Die Rolle cyto- und periplasmatischer Kupferresistenzsysteme in der Kupfer- und Goldhomöostase in Cupriavidus metallidurans

Abstract

Das gram-negative Bakterium Cupriavidus metallidurans ist ein Modellorganismus für die Erforschung der bakteriellen Metallresistenz. Durch zahlreiche evolutionär vorteilhafte Resistenzdeterminanten gegenüber Übergangsmetallen wie Kupfer oder Gold, ist das Bakterium in der Lage an belasteten Standorten zu überleben. Darunter fallen die Determinanten cop (Kupfer-Oxidase), cup (P-Typ ATPase), cus (RND-Efflux-System), gig (unbekannte Funktion) und Glutathion. In dieser Arbeit werden die Rolle und das Zusammenspiel der Determinanten in der Kupfer- und Goldhomöostase im Plasmidfreien Derivat AE104 durch Mutantenstudien der entsprechenden Operons näher beleuchtet. Dabei werden Parameter wie die Resistenz, Expression von cus und gig, die Überlebensfähigkeit, Metall- und Glutathiongehalt sowie die Bildung von Goldnanopartikeln untersucht.

The gram-negative bacterium Cupriavidus metallidurans is a model organism for the research on bacterial metal resistance. Due to numerous evolutionary advantageous resistance determinants against transition metals like copper or gold, the bacterium is able to survive on contaminated soils. Among these determinants are cop (copper oxidase), cup (P-type ATPase), cus (RND-efflux system), gig (unknown function) and glutathione. In this thesis the role and interplay between these determinants in the copper and gold homeostasis in the plasmid free derivate AE104 are elucidated by mutant studies. Parameters like resistance, expression of cus and gig, survival, metal and glutathione content as well as the formation of gold nanoparticles are studied.