Promotie: On uncovering and understanding interactions between bacteriophages and bacteria

Bacteriofagen zijn virussen die bacteriën infecteren, en zijn de meest voorkomende soort virussen op aarde. Ze zijn enorm belangrijk om microbiële ecosystemen te begrijpen, maar desondanks is slechts een minderheid van de fagensoorten bestudeerd. Van de fagen die wel bestudeerd zijn is vaak alleen genetische informatie beschikbaar. Daardoor is onbekend welke bacteriesoorten ze infecteren; voor virussen essentiële informatie.

Deze gaten in onze kennis komen enerzijds doordat methoden waarmee bacteriële gastheren van fagensoorten kunnen worden achterhaald arbeidsintensief zijn, en anderzijds doordat methoden waarmee een hele fagenpopulaties in geheel worden bestudeerd nauwelijks informaties over gastheersoorten achterhalen. Dit proefschrift richtte zich erop om faag-bacterie interacties beter te begrijpen en om deze interacties te gebruiken om fagen te ontdekken.

 Ten eerste bestudeerden we eiwitdomein die karakteristiek zijn voor de bacteriebindende staart van crAssachtige fagen, die wijdverbreid zijn in menselijke darmen. We omschrijven hoe zulke eiwitdomeinen evolueren, en identificeren enkele nieuwe fagensoorten. Hierna kwam een uitgebreide studie van de moleculaire mechanismen in fagen die meerdere bacteriesoorten kunnen infecteren. Vervolgens rapporteren we twee methoden om fagen te bestuderen via hun interacties met bacteriën. In de eerste methode worden geïsoleerde bacteriële celwanden toegevoegd aan onbekende faagmengsels. Door de fagen die aan de celwanden binden te analyseren identificeren we hun gastheer en ontdekken we tegelijk nieuwe fagen. De tweede methode staat het ons toe om alleen de eiwitten waarmee fagen een interactie hebben uit bacteriële celwanden te isoleren. We laten zien dat deze methode potentieel heeft om zulke interacties op moleculair niveau te analyseren.