"Discovering new functions of carbohydrate-active enzymes to unravel new mechanisms of bacterial virulence”

The new project entitled "Discovering new functions of carbohydrate-active enzymes to unravel new mechanisms of bacterial virulence” will start in April/May 2016. Currently there is one PhD position (3-4 years) available. A three year post doc will be announced after summer 2016. Below you can find a "popular science" short description of the project in English and Norwegian.

"Discovering new functions of carbohydrate-active enzymes to unravel new mechanisms of bacterial virulence”

English

Farmed fish often suffer bacterial infections. This leads to economic loss for the farmer and reduced animal welfare. The mechanisms underlying these infections are not well understood, something that prevents improvement of existing, and development of new vaccines. This fact, combined with the global push for establishing fish farming in recirculated aquaculture systems (RAS), which may be especially vulnerable for bacterial infections, provides a strong motivation for obtaining a deeper understanding of the molecular mechanisms responsible for infection and disease.

In the present project we will focus on the complex machinery used by disease causing bacteria to attach and invade the host. This machinery contains proteins that aid the bacterium in penetrating the first line of defense of the fish, represented by the immunoactive skin mucus barrier. Little is known about this complex mechanism. In order to improve our understanding of the adhesion and infection process we will use an interdisciplinary approach. Firstly, we will monitor all genes in the bacterial genome during the infection process and determine which that are activated and used for adhesion and invasion. The most important proteins represented by these genes will be characterized by state-of-the-art mass spectroscopy and other advanced biochemical methods. Further, we will remove the infection-related genes from the disease causing bacteria and investigate how this influences the ability of the bacteria to infect the host. In parallel to this, we will also study specific proteins that already have been identified as involved in infection, but not studied in detail. The results emerging from this project will yield new knowledge in the battle against disease causing bacteria in fish. This knowledge is also relevant for other pathogen-host systems where similar mechanism of infections are employed, e.g. infectious bacteria targeting humans.

 

Norwegian.

Prosjektnavn: Studier av nye funksjoner hos karbohydrat-aktive enzymer og hvordan disse kan avsløre nye bakterielle virulensmekanismer

 

Hvert år opplever fiskeoppdrettsnæringen problemer forårsaket av bakterielle infeksjoner. Dette medfører ikke bare økonomiske tap, men også nedsatt fiskevelferd siden mange av de patogene bakterier lager sår på huden som fisken kan leve med i lang tid. Dessverre er forståelsen av selve infeksjonsprosessen er mangelfull, hvilket hindrer forbedring eksisterende vaksiner og utvikling av nye.  Dette faktum, kombinert med et globalt ønske om å drive fiskeoppdrett i lukkede systemer (som kan være spesielt sårbare med tanke på bakterielle infeksjoner), gir en sterk motivasjon for å skape en dypere forståelse av den molekylære mekanismen bak infeksjon.

 

I prosjektet skal vi dykke ned i det komplekse maskineriet sykdomsbakterier bruker til å feste seg til og invadere verten. Dette maskineriet består av proteiner som hjelper bakterien å trenge gjennom fiskens første forsvarsskanse, den immunoaktive slimbarrieren på hudoverflaten. Kun fragmentarisk kunnskap finnes om denne prosessen. For å tilegne oss denne kunnskapen skal vi gå til verks multidisiplinært. Vi skal analysere hvilke gener i arvestoffet til sykdomsbakterien som aktiveres under infeksjonsprosessen. De viktigste genene skal vi undersøke nærmere ved å karakterisere proteinene som genen koder for ved bruk av  «state-of-the-art» masse spektrometri og andre avanserte målemetoder. Samtidig skal vi fjerne de viktigste genene fra sykdomsbakterien og undersøke hvordan dette påvirker dens evne til å infisere verten. Parallelt med dette skal vi se ekstra nøye på noen utvalgte proteiner som allerede er identifiserte angrepsvåpen for sykdomsbakterier, men som ingen har studert i detalj. Resultatene fra prosjektet vil gi ny kunnskap til kampen mot slike laksesykdommer, samt i andre patogen-vert systemer hvor mekanismen er lik (for eksempel bakterielle infeksjoner av mennesker).

Published 19. February 2016 - 14:22 - Updated 23. May 2017 - 19:15