Secondary cell wall polysaccharides in Bacillus anthracis and Bacillus cereus strains

Abstract

This thesis presents a systematic comparison of cell wall carbohydrates, in particular the non classical secondary cell wall polysaccharides from closely related strains within the Bacillus cereus group. The results suggest that the cell wall glycosyl composition of the various Bacillus cereus group strains display differences that correlate with their phylogenetic relatedness. Comparative structural analysis of polysaccharide components that were released from the cell walls of the various strains by hyrdrofluoric acid (HF) treatment and purified (then called HF-PS’s) also supported the previously observed differences in the total cell wall compositions. Imunochemical characterization of the released polysaccharides showed that they are antigenic and immunochemically as well as structurally species specific. Based on the findings described in this thesis, the HF-PS exhibits necessary properties for the development of future diagnostic applications, vaccines and possibly therapeutics for infections caused by Bacillus cereus group members.

Die vorgelegte Dissertation beschreibt einen systematischen Vergleich von Zellwand Kohlenhydraten, insbesondere den, der „nicht klassischen“ Sekundärzellwandpolysacchariden isoliert von nahe verwandten Stämmen innerhalb der Bacillus cereus Gruppe. Die Ergebnisse einer Zellwandglykosylierungsanalyse von verschiedenen Stämmen aus der Bacillus cereus Gruppe zeigte, dass die beobachteten Kompositionsunterschiede mit der phylogenetischen Einordnung dieser Bakterienstämme korreliert. Die Strukturanalyse von Polysaccharidkomponenten, die von den Zellwänden der Bacillus cereus Gruppenmitglieder mittels Fluorwasserstoffsäure abgelöst und dann aufgereinigt wurden (danach HF-PS genannt), unterstützte die vorherigen Befunde der variierenden Zellwandkohlenhydratkompositionen. Weitere immunochemische Experimente zeigten ausserdem, dass das HF-PS immunogen ist. Demnach hat sich das HF-PS nicht nur immunochemisch sondern auch strukturanalytisch als stammspezifisch erwiesen und besitzt damit die erforderlichen Charakteristiken für seine mögliche Nutzung in der Entwicklung von neuen Diagnostika, Impfstoffen und anderen Therapeutika zur erfolgreiche Behandlung von Krankheiten und Infektionen, die durch Stämme der Bacillus cereus Gruppe verursacht wurden.