Untersuchungen zur Wirtskoloniserung durch C. albicans

The human body is laden with trillions of microorganisms that belong to all three domains of life. Some species of this microbiota subsist as harmless commensals in healthy adults, but under certain circumstances, they can cause mucosal disease or even systemic, life-threatening infections. While the bacterial members of our microbiota are heavily studied today, much less attention is afforded to eukaryotic species that colonize different mucocutaneous surfaces of the human body. This dissertation focuses on identifying regulatory circuits that enable a prominent member of these eukaryotes, C. albicans, to, on the one hand, live on a specific mammalian mucosal surface as a harmless commensal and, on the other hand, proliferate as a pathogen. Since the ultimate source of many fatal Candida infections is the gastrointestinal (GI) tract of the infected individual, this organism is particularly suited to distinguishing traits essential for the gut colonization of commensal fungi and their ability to cause disease. Sequence-specific DNA-binding proteins that regulate transcription are important to most biological processes; I thus used these proteins as starting points to gain insights into 1) how a specific transcription regulator promotes virulence in C. albicans; 2) which traits C. albicans requires to inhabit the GI tract of a specific, well-defined mouse model as a harmless commensal; and 3) how three previously undescribed transcriptional regulators contribute to the commensal colonization of the digestive tract of this mouse model. Altogether, this work advances the knowledge concerning the biology of commensal fungi in the mammalian gut and genetic determinants of fungal commensalism, as well as pathogenicity.Der menschliche Körper wird von unzähligen Mikroorganismen aus allen drei Domänen des Lebens besiedelt. Einige Spezies dieser so genannten Mikrobiota leben mit gesunden Menschen als harmlose Kommensale, können jedoch unter bestimmten Umständen auch Erkrankungen der Schleimhäute oder sogar systemische, lebensbedrohliche Krankheiten verursachen. Der bakterielle Anteil unserer Mikrobiota wurde bereits ausgiebig untersucht. Sehr viel weniger Aufmerksamkeit haben bisher eukaryotische Organismen erlangt, die unterschiedliche Schleimhäute des menschlichen Körpers besiedeln. Ziel dieser Dissertation ist es regulatorische Kreisläufe zu identifizieren, die es einem prominenten eukaryotischen Mitglied unserer Mikrobiota, Candida albicans, ermöglichen auf der einen Seite eine spezielle mukokutane Oberfläche von Säugern zu besiedeln, und sich auf der anderen Seite als Pathogen zu verbreiten. Da man annimmt, dass viele bedrohliche Candida Infektionen ihren Ursprung im Gastrointestinaltrakt desselben Individuums haben, eignet sich dieser Organismus im speziellen um Eigenschaften zu identifizieren, die es kommensalen Pilzen ermöglicht den Darm zu besiedeln aber auch Krankheiten zu verursachen. Sequenz-spezifische DNA Bindeproteine, die die Transkription regulieren sind zentrale Akteure in den meisten biologischen Prozessen; aus diesem Grund verwende ich diese Proteine als Startpunkte um Einblicke in Folgendes zu erlangen: Zuerst, wie ein spezieller Transkriptionsregulator C. albicans‘ Virulenz beeinflusst. Dann welche Eigenschaften von C. albicans Voraussetzung für die Kolonisierung des Gastrointestinaltrakts eines klar definierten Mausmodells sind. Und zuletzt wie drei bisher nicht beschriebene Transkriptionsregulatoren zu der kommensale Kolonisierung des Verdauungstrakts dieses Mausmodells beitragen. Zusammenfassend trägt diese Arbeit dazu bei, das Wissen über die Biologie kommensaler Pilze im Säugertrakt und über genetische Determinanten zu erweitern, die zum Kommensalismus aber auch zur Pathogenität von Pilzen beitragen