Published June 1, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

<i>Vibrio alginolyticus</i> influences quorum sensing-controlled phenotypes of acute hepatopancreatic necrosis disease-causing <i>Vibrio parahaemolyticus</i>

Creators

  • 1. Prince of Songkla University

Description

Acute hepatopancreatic necrosis syndrome (AHPND) caused by Vibrio parahaemolyticus strain (VPAHPND) impacts the shrimp industry worldwide. With the increasing problem of antibiotic abuse, studies on quorum sensing (QS) system and anti-QS compounds bring potential breakthroughs for disease prevention and treatment.In this study, the cell-free culture supernatant (CFCS) and its extract of V. alginolyticus BC25 were investigated for anti-QS activity against a reporter bacteria, Chromobacterium violaceum DMST46846. The effects of CFCS and/ or extract on motility, biofilm formation and extracellular polymeric substances (EPSs) of VPAHPND PSU5591 were evaluated. Moreover, the effects of V. alginolyticus BC25 on virulence of VPAHPND PSU5591 were investigated by shrimp challenge test. The potentially active anti-QS compounds presented in the extract and effect on gene expression of VPAHPND PSU5591 were identified.The CFCS of V. alginolyticus BC25 and its extract showed a significant anti-QS activity against the reporter bacteria as well as swimming and swarming motilities, biofilms, and EPSs production by VPAHPND PSU5591. Transcriptome analysis revealed that V. alginolyticus BC25 extract significantly reduced the flagella genes involved in biofilm formation and iron-controlled virulence regulatory gene of VPAHPND PSU5591. Whereas, the LuxR family transcriptional regulator gene, c-factor, a cell-cell signaling gene, and capsular polysaccharide were up-regulated. The potentially active anti-QS compounds identified in extract were Cyclo-(L-Leu-L-Pro), and Cyclo-(L-Phe-L-Pro). Furthermore, V. alginolyticus BC25 enhanced disease resistance against VPAHPND PSU5591 in tested shrimp larvae.These findings suggest that V. alginolyticus BC25 could provide natural anti-QS and anti-biofilms compounds and has great ability to be used as biocontrol agent against VPAHPND infection in shrimp aquaculture.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تؤثر متلازمة نخر الكبد والبنكرياس الحاد (AHPND) الناجمة عن سلالة Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) على صناعة الروبيان في جميع أنحاء العالم. مع تزايد مشكلة تعاطي المضادات الحيوية، تجلب الدراسات حول نظام استشعار النصاب (QS) والمركبات المضادة لـ QS اختراقات محتملة للوقاية من الأمراض وعلاجها. في هذه الدراسة، تم التحقيق في المستنبت الخالي من الخلايا (CFCS) ومستخلصه من V. alginolyticus BC25 لنشاط مضاد لـ QS ضد بكتيريا المراسل، Chromobacterium violaceum DMST46846. تم تقييم تأثيرات مركبات الكربون الكلورية فلورية و/ أو المستخلصات على الحركة وتكوين الأغشية الحيوية والمواد البوليمرية خارج الخلية (EPSs) لـ VPAHPND PSU5591. علاوة على ذلك، تم التحقيق في آثار V. alginolyticus BC25 على ضراوة VPAHPND PSU5591 من خلال اختبار تحدي الروبيان. تم تحديد المركبات المضادة لـ QS التي يحتمل أن تكون نشطة والمقدمة في المستخلص والتأثير على التعبير الجيني لـ VPAHPND PSU5591. أظهرت مركبات الكلوروفلوروكربون من V. alginolyticus BC25 ومستخلصه نشاطًا كبيرًا مضادًا لـ QS ضد بكتيريا المراسل بالإضافة إلى حركات السباحة والاحتشاد والأغشية الحيوية وإنتاج EPSs بواسطة VPAHPND PSU5591. كشف تحليل الترانسكريبتوم أن مستخلص V. alginolyticus BC25 قلل بشكل كبير من جينات السوط المشاركة في تكوين الغشاء الحيوي والجين التنظيمي للفوعة المتحكم فيه بالحديد لـ VPAHPND PSU5591. في حين أن جين منظم النسخ لعائلة LuxR، وعامل c، وجين إرسال إشارات الخلية، وعديد السكاريد المحفظي قد تم تنظيمها بشكل أكبر. كانت المركبات النشطة المحتملة المضادة لـ QS التي تم تحديدها في المستخلص هي Cyclo - (L - Leu - L - Pro)، و Cyclo - (L - Phe - L - Pro). علاوة على ذلك، عزز V. alginolyticus BC25 مقاومة المرض ضد VPAHPND PSU5591 في يرقات الجمبري المختبرة. تشير هذه النتائج إلى أن V. alginolyticus BC25 يمكن أن يوفر مركبات طبيعية مضادة لـ QS ومضادة للأغشية الحيوية ولديه قدرة كبيرة على استخدامها كعامل تحكم حيوي ضد عدوى VPAHPND في تربية الأحياء المائية للجمبري.

Translated Description (French)

Le syndrome de nécrose hépatopancréatique aiguë (AHPND) causé par la souche Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) a un impact sur l'industrie de la crevette dans le monde entier. Avec le problème croissant de l'abus d'antibiotiques, les études sur le système de détection de quorum (QS) et les composés anti-QS apportent des percées potentielles pour la prévention et le traitement des maladies. Dans cette étude, le surnageant de culture acellulaire (CFC) et son extrait de V. alginolyticus BC25 ont été étudiés pour leur activité anti-QS contre une bactérie rapporteuse, Chromobacterium violaceum DMST46846. Les effets des CFC et/ ou de l'extrait sur la motilité, la formation de biofilms et les substances polymères extracellulaires (EPS) de VPAHPND PSU5591 ont été évalués. De plus, les effets de V. alginolyticus BC25 sur la virulence de VPAHPND PSU5591 ont été étudiés par test de provocation aux crevettes. Les composés anti-QS potentiellement actifs présentés dans l'extrait et l'effet sur l'expression génique de VPAHPND PSU5591 ont été identifiés. Les CFC de V. alginolyticus BC25 et son extrait ont montré une activité anti-QS significative contre les bactéries rapporteuses ainsi que des fractions de natation et d'essaimage, des biofilms et la production d'EPS par VPAHPND PSU5591. L'analyse du transcriptome a révélé que l'extrait de V. alginolyticus BC25 réduisait significativement les gènes flagelles impliqués dans la formation du biofilm et le gène régulateur de la virulence contrôlé par le fer de VPAHPND PSU5591. ATTENDU que le gène régulateur transcriptionnel de la famille LuxR, le facteur c, un gène de signalisation cellulaire et le polysaccharide capsulaire ont été régulés à la hausse. Les composés anti-QS potentiellement actifs identifiés dans l'extrait étaient Cyclo-(L-Leu-L-Pro) et Cyclo-(L-Phe-L-Pro). En outre, V. alginolyticus BC25 a amélioré la résistance aux maladies contre VPAHPND PSU5591 chez les larves de crevettes testées. Ces résultats suggèrent que V. alginolyticus BC25 pourrait fournir des composés naturels anti-QS et anti-biofilms et a une grande capacité à être utilisé comme agent de biocontrôle contre l'infection par VPAHPND dans l'aquaculture de crevettes.

Translated Description (Spanish)

El síndrome de necrosis hepatopancreática aguda (AHPND) causado por la cepa Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) afecta a la industria del camarón en todo el mundo. Con el creciente problema del abuso de antibióticos, los estudios sobre el sistema de detección de quórum (QS) y los compuestos anti-QS aportan avances potenciales para la prevención y el tratamiento de enfermedades. En este estudio, se investigó el sobrenadante de cultivo libre de células (CFC) y su extracto de V. alginolyticus BC25 para determinar la actividad anti-QS contra una bacteria indicadora, Chromobacterium violaceum DMST46846. Se evaluaron los efectos de LOS CFC y/ o el extracto sobre la motilidad, la formación de biopelículas y las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) de VPAHPND PSU5591. Además, se investigaron los efectos de V. alginolyticus BC25 sobre la virulencia de VPAHPND PSU5591 mediante la prueba de provocación con camarones. Se identificaron los compuestos anti-QS potencialmente activos presentados en el extracto y el efecto sobre la expresión génica de VPAHPND PSU5591. LOS CFC de V. alginolyticus BC25 y su extracto mostraron una actividad anti-QS significativa contra las bacterias informadoras, así como motilidades de natación y enjambre, biopelículas y producción de EPS por VPAHPND PSU5591. El análisis del transcriptoma reveló que el extracto BC25 de V. alginolyticus redujo significativamente los genes de flagelos involucrados en la formación de biopelículas y el gen regulador de virulencia controlado por hierro de VPAHPND PSU5591. Mientras que, el gen regulador transcripcional de la familia LuxR, el factor c, un gen de señalización célula-célula y el polisacárido capsular estaban regulados positivamente. Los compuestos anti-QS potencialmente activos identificados en el extracto fueron Ciclo-(L-Leu-L-Pro) y Ciclo-(L-Phe-L-Pro). Además, V. alginolyticus BC25 mejoró la resistencia a las enfermedades contra VPAHPND PSU5591 en larvas de camarón analizadas. Estos hallazgos sugieren que V. alginolyticus BC25 podría proporcionar compuestos naturales anti-QS y anti-biopelículas y tiene una gran capacidad para ser utilizado como agente de biocontrol contra la infección por VPAHPND en la acuicultura del camarón.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تؤثر <i>الضمة الجينية</i> على الأنماط الظاهرية التي يتحكم فيها استشعار النصاب لمرض نخر الكبد والبنكرياس الحاد - مما يسبب <i>الضمة</i> شبه الانحلالية
Translated title (French)
<i>Vibrio alginolyticus</i> influence les phénotypes contrôlés par détection de quorum de la nécrose hépatopancréatique aiguë causant la maladie <i>Vibrio parahaemolyticus</i>
Translated title (Spanish)
<i>Vibrio alginolyticus</i> influye en los fenotipos controlados por detección de quórum de <i>Vibrio parahaemolyticus</i> causante de necrosis hepatopancreática aguda

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3172755336
DOI
10.7717/peerj.11567

Is supplement to
https://openalex.org/W40671418 (Other)
https://openalex.org/W3164659769 (Other)
https://openalex.org/W2755853256 (Other)
https://openalex.org/W2549762511 (Other)
https://openalex.org/W2547328329 (Other)
https://openalex.org/W2520432018 (Other)
https://openalex.org/W2428863692 (Other)
https://openalex.org/W2380976786 (Other)
https://openalex.org/W2028314416 (Other)
https://openalex.org/W1858597350 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1574250173
  • https://openalex.org/W1866183268
  • https://openalex.org/W1921392382
  • https://openalex.org/W1973038274
  • https://openalex.org/W1976340579
  • https://openalex.org/W1982410900
  • https://openalex.org/W1985210360
  • https://openalex.org/W1993211893
  • https://openalex.org/W2002230533
  • https://openalex.org/W2006151445
  • https://openalex.org/W2011226021
  • https://openalex.org/W2013836910
  • https://openalex.org/W2025220394
  • https://openalex.org/W2036464656
  • https://openalex.org/W2038557074
  • https://openalex.org/W2055823416
  • https://openalex.org/W2061709205
  • https://openalex.org/W2068926246
  • https://openalex.org/W2077739444
  • https://openalex.org/W2078114138
  • https://openalex.org/W2097140395
  • https://openalex.org/W2102804042
  • https://openalex.org/W2114104545
  • https://openalex.org/W2118880026
  • https://openalex.org/W2122623487
  • https://openalex.org/W2125535993
  • https://openalex.org/W2126394583
  • https://openalex.org/W2131271579
  • https://openalex.org/W2134526812
  • https://openalex.org/W2137488540
  • https://openalex.org/W2146953282
  • https://openalex.org/W2148915230
  • https://openalex.org/W2151209672
  • https://openalex.org/W2154015044
  • https://openalex.org/W2157693086
  • https://openalex.org/W2164423936
  • https://openalex.org/W2165621888
  • https://openalex.org/W2172377009
  • https://openalex.org/W2185818988
  • https://openalex.org/W2259649099
  • https://openalex.org/W2318198648
  • https://openalex.org/W2325053044
  • https://openalex.org/W2337342134
  • https://openalex.org/W2395678144
  • https://openalex.org/W2508179664
  • https://openalex.org/W2737199903
  • https://openalex.org/W2742224017
  • https://openalex.org/W2768130673
  • https://openalex.org/W2805006514
  • https://openalex.org/W2969920240
  • https://openalex.org/W2985956831
  • https://openalex.org/W3033480689
  • https://openalex.org/W320028249