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Veröffentlichter Artikel oder Aufsatz

Publikationsart: Veröffentlichter Artikel oder Aufsatz
Autor(en): Christin Dittmann; Hong-Mei Han; Markus Grabenbauer; Michael Laue
Titel: Dormant Bacillus spores protect their DNA in crystalline nucleoids against environmental stress
Erschienen in: Journal of Structural Biology 191 (2) , 2015
S. 156-164
Verlag: Elsevier
Verlagshinweis: (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier Inc. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license
Verlags-URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S104784771530023X
DOI: 10.1016/j.jsb.2015.06.019
Veröffentlichung auf edoc: 29.06.2015
Status: published
Volltext: pdf (urn:nbn:de:0257-10039789)
Schlagwörter (eng): DNA, DNA Bacterial/chemistry, Spores Bacterial/chemistry, Spores Bacterial/ultrastructure, Resistance, Cryoelectron Microscopy, Stress Physiological, Spore, Nucleoid, CEMOVIS, Crystal, Bacillus/physiology, Bacterial Physiological Phenomena, Desiccation
Vorhaben/Arbeitsgruppe: Robert Koch-Institut, Biologische Sicherheit
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Abstract (eng):
Bacterial spores of the genera Bacillus and Clostridium are extremely resistant against desiccation, heat and radiation and involved in the spread and pathogenicity of health relevant species such as Bacillus anthracis (anthrax) or Clostridium botulinum. While the resistance of spores is very well documented, underlying mechanisms are not fully understood. In this study we show, by cryo-electron microscopy of vitreous sections and particular resin thin section electron microscopy, that dormant Bacillus spores possess highly ordered crystalline core structures, which contain the DNA, but only if small acid soluble proteins (SASPs) are present. We found those core structures in spores of all Bacillus species investigated, including spores of anthrax. Similar core structures were detected in Geobacillus and Clostridium species which suggest that highly ordered, at least partially crystalline core regions represent a general feature of bacterial endospores. The crystalline core structures disintegrate in a period during spore germination, when resistance against most stresses is lost. Our results suggest that the DNA is tightly packed into a crystalline nucleoid by binding SASPs, which stabilizes DNA fibrils and protects them against modification. Thus, the crystalline nucleoid seems to be the structural and functional correlate for the remarkable stability of the DNA in bacterial endospores.
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Generiert am 21.07.2017, 10:17:26