Published October 16, 2013
| Version v1
Publication
Open
The Global Anaerobic Regulator Anr, Is Involved in Cell Attachment and Aggregation Influencing the First Stages of Biofilm Development in Pseudomonas extremaustralis
- 1. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. University of Buenos Aires
- 4. Cornell University
Description
Pseudomonas extremaustralis is a versatile Antarctic bacterium, able to grow under microaerobic and anaerobic conditions and is related to several non-pathogenic Pseudomonads. Here we report on the role of the global anaerobic regulator Anr, in the early steps of P. extremaustralis biofilm development. We found that the anr mutant was reduced in its ability to attach, to form aggregates and to display twitching motility but presented higher swimming motility than the wild type. In addition, microscopy revealed that the wild type biofilm contained more biomass and was thicker, but were less rough than that of the anr mutant. In silico analysis of the P. extremaustralis genome for Anr-like binding sites led to the identification of two biofilm-related genes as potential targets of this regulator. When measured using Quantitative Real Time PCR, we found that the anr mutant expressed lower levels of pilG, which encodes a component of Type IV pili and has been previously implicated in cellular adhesion. Levels of morA, involved in signal transduction and flagella development, were also lower in the mutant. Our data suggest that under low oxygen conditions, such as those encountered in biofilms, Anr differentially regulates aggregation and motility thus affecting the first stages of biofilm formation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
Pseudomonas extremaustralis هي بكتيريا أنتاركتيكية متعددة الاستخدامات، قادرة على النمو في ظل ظروف ميكروية ولاهوائية وترتبط بالعديد من الزائفة غير المسببة للأمراض. نقدم هنا تقريرًا عن دور المنظم اللاهوائي العالمي ANR، في الخطوات المبكرة لتطوير الغشاء الحيوي لـ P. extremaustralis. وجدنا أن طفرة anr قد انخفضت في قدرتها على الالتصاق وتشكيل الركام وإظهار حركة الوخز ولكنها قدمت حركة سباحة أعلى من النوع البري. بالإضافة إلى ذلك، كشف الفحص المجهري أن الغشاء الحيوي من النوع البري يحتوي على المزيد من الكتلة الحيوية وكان أكثر سمكًا، ولكنه كان أقل خشونة من طفرة anr. في تحليل السيليكو لجينوم P. extremaustralis لمواقع الارتباط الشبيهة بـ Anr، أدى إلى تحديد اثنين من الجينات المرتبطة بالغشاء الحيوي كأهداف محتملة لهذا المنظم. عند قياسه باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي، وجدنا أن طفرة anr تعبر عن مستويات أقل من بيل جي، والذي يشفر مكونًا من النوع الرابع من الشعيرات الدموية وكان متورطًا سابقًا في الالتصاق الخلوي. كانت مستويات مورا، المشاركة في نقل الإشارة وتطور السوط، أقل أيضًا في الطفرة. تشير بياناتنا إلى أنه في ظل ظروف الأكسجين المنخفض، مثل تلك الموجودة في الأغشية الحيوية، تنظم ANR بشكل تفاضلي التجميع والحركة وبالتالي تؤثر على المراحل الأولى من تكوين الأغشية الحيوية.Translated Description (French)
Pseudomonas extremaustralis est une bactérie antarctique polyvalente, capable de se développer dans des conditions microaérobies et anaérobies et est liée à plusieurs pseudomonades non pathogènes. Nous présentons ici le rôle du régulateur anaérobie mondial Anr, dans les premières étapes du développement du biofilm de P. extremaustralis. Nous avons constaté que le mutant anr était réduit dans sa capacité à se fixer, à former des agrégats et à afficher une motilité de contraction, mais présentait une motilité de nage plus élevée que le type sauvage. De plus, la microscopie a révélé que le biofilm de type sauvage contenait plus de biomasse et était plus épais, mais moins rugueux que celui du mutant anr. L'analyse in silico du génome de P. extremaustralis pour les sites de liaison de type Anr a conduit à l'identification de deux gènes liés au biofilm comme cibles potentielles de ce régulateur. Lorsqu'il est mesuré à l'aide de la PCR quantitative en temps réel, nous avons constaté que le mutant anr exprimait des niveaux inférieurs de pilG, qui code pour un composant du pili de type IV et a déjà été impliqué dans l'adhésion cellulaire. Les niveaux de morA, impliqués dans la transduction du signal et le développement des flagelles, étaient également plus faibles chez le mutant. Nos données suggèrent que dans des conditions de faible teneur en oxygène, telles que celles rencontrées dans les biofilms, l'ANR régule différemment l'agrégation et la motilité, affectant ainsi les premières étapes de la formation du biofilm.Translated Description (Spanish)
Pseudomonas extremaustralis es una bacteria antártica versátil, capaz de crecer en condiciones microaerobias y anaerobias y está relacionada con varias pseudomónadas no patógenas. Aquí informamos sobre el papel del regulador anaeróbico global Anr, en los primeros pasos del desarrollo de biopelículas de P. extremaustralis. Descubrimos que el mutante anr tenía una capacidad reducida para unirse, formar agregados y mostrar motilidad de contracción, pero presentaba una mayor motilidad de natación que el tipo salvaje. Además, la microscopía reveló que la biopelícula de tipo salvaje contenía más biomasa y era más gruesa, pero menos áspera que la del mutante anr. El análisis in silico del genoma de P. extremaustralis para los sitios de unión similares a Anr condujo a la identificación de dos genes relacionados con la biopelícula como posibles dianas de este regulador. Cuando se midió utilizando PCR cuantitativa en tiempo real, se encontró que el mutante anr expresaba niveles más bajos de pilG, que codifica un componente de pili de tipo IV y se ha implicado previamente en la adhesión celular. Los niveles de morA, involucrados en la transducción de señales y el desarrollo de flagelos, también fueron más bajos en el mutante. Nuestros datos sugieren que en condiciones de bajo nivel de oxígeno, como las que se encuentran en las biopelículas, Anr regula diferencialmente la agregación y la motilidad, lo que afecta las primeras etapas de la formación de la biopelícula.Files
journal.pone.0076685&type=printable.pdf
Files
(755.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f6152cccfbd58b8b7d03f6616f2c94bb
|
755.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يشارك المنظم اللاهوائي العالمي ANR في ربط الخلايا والتجمع الذي يؤثر على المراحل الأولى من تطور الغشاء الحيوي في الزائفة الجنوبية الشرقية
- Translated title (French)
- Le régulateur anaérobie mondial Anr est impliqué dans l'attachement et l'agrégation des cellules influençant les premières étapes du développement du biofilm chez Pseudomonas extremaustralis
- Translated title (Spanish)
- El regulador anaeróbico global ANR, está involucrado en la unión y agregación celular que influye en las primeras etapas del desarrollo de biopelículas en Pseudomonas extremaustralis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2057611592
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0076685
References
- https://openalex.org/W1506057870
- https://openalex.org/W1525457589
- https://openalex.org/W1579175606
- https://openalex.org/W1755377688
- https://openalex.org/W1814902594
- https://openalex.org/W1969295342
- https://openalex.org/W1984693521
- https://openalex.org/W1986495460
- https://openalex.org/W1987382919
- https://openalex.org/W1989942811
- https://openalex.org/W1990607736
- https://openalex.org/W1990650892
- https://openalex.org/W2001658309
- https://openalex.org/W2004614746
- https://openalex.org/W2012040700
- https://openalex.org/W2016158447
- https://openalex.org/W2022934961
- https://openalex.org/W2038589218
- https://openalex.org/W2041854993
- https://openalex.org/W2055016234
- https://openalex.org/W2055294982
- https://openalex.org/W2059167716
- https://openalex.org/W2065888283
- https://openalex.org/W2069186808
- https://openalex.org/W2069549031
- https://openalex.org/W2074699237
- https://openalex.org/W2092856132
- https://openalex.org/W2094935514
- https://openalex.org/W2102013978
- https://openalex.org/W2102394427
- https://openalex.org/W2112426955
- https://openalex.org/W2115801514
- https://openalex.org/W2128509875
- https://openalex.org/W2129835054
- https://openalex.org/W2132171052
- https://openalex.org/W2132401261
- https://openalex.org/W2136143897
- https://openalex.org/W2139411571
- https://openalex.org/W2141599746
- https://openalex.org/W2142854987
- https://openalex.org/W2146461769
- https://openalex.org/W2148998200
- https://openalex.org/W2149574330
- https://openalex.org/W2150927592
- https://openalex.org/W2152277926
- https://openalex.org/W2162335168
- https://openalex.org/W2168691478
- https://openalex.org/W2171373448
- https://openalex.org/W4252523298