Social interactions and regulatory pathways influencing bacillus subtilis biofilm formation and motility

Mikroorganismen tragen immens zur Gestaltung unserer Umwelt und unseres Lebens bei. Sie zu verstehen, besonders ihre komplexen Interaktionen mit der biotischen und abiotischen Umwelt, ist ein wichtiges Ziel des mikrobiologischen Forschungsgebiets. Neuste Untersuchungen haben ergeben, dass Sozialtheorie auch auf Mikroorganismen angewendet werden kann. Verschiedene Beispiele, besonders von Bakterien und Hefen, haben gezeigt, wie sie soziale Interaktionen mit anderen Mikroben eingehen, was in der Entwicklung des neuen Forschungsfeldes der Soziomikrobiologie resultierte. Soziale Interaktionen von Mikroben beinhalten nicht nur wettbewerbsorientierte Interaktionen mit Wettbewerb um Ressourcen zum eigenen Vorteil, sondern auch kooperative Interaktionen, bei denen eine Zelle oder Population Hilfe für eine andere bereitstellt. Beide Formen können innerhalb einer Spezies oder interspezifisch auftreten. In dieser Dissertation wurden intraspezifische soziale Interaktionen des grampositiven Modellorganismus Bacillus subtilis untersucht. Der Fokus dieser Arbeit lag auf dem sozialen Verhalten der Biofilmbildung und Bewegung mit Schwerpunkt auf Flagellum-vermitteltem Schwimmen und kollektiver Fortbewegung mittels sliding. Interaktionen von Stämmen mit und ohne Befähigung zu diesem Verhalten wurden mit Hilfe von molekularbiologischen Methoden, Fluoreszenzmikroskopie und experimenteller Evolution analysiert. Weiterhin wurde die Verbindung von unterschiedlichen sozialen Phänotypen durch die regulatorischen Netzwerke, die diese kontrollieren, erforscht. Es wurde demonstriert, dass die untersuchten sozialen Verhaltensweisen zusätzlich durch ihre Funktion in verschiedenen Lebensstilen von B. subtilis verbunden sind.