Published March 31, 2021 | Version v1
Publication Open

Bacterial cyclic diguanylate signaling networks sense temperature

Creators

  • 1. University of Calgary
  • 2. King Mongkut's University of Technology Thonburi
  • 3. Simon Fraser University
  • 4. University of Washington
  • 5. University of Manitoba
  • 6. University of Nevada, Las Vegas

Description

Many bacteria use the second messenger cyclic diguanylate (c-di-GMP) to control motility, biofilm production and virulence. Here, we identify a thermosensory diguanylate cyclase (TdcA) that modulates temperature-dependent motility, biofilm development and virulence in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa. TdcA synthesizes c-di-GMP with catalytic rates that increase more than a hundred-fold over a ten-degree Celsius change. Analyses using protein chimeras indicate that heat-sensing is mediated by a thermosensitive Per-Arnt-SIM (PAS) domain. TdcA homologs are widespread in sequence databases, and a distantly related, heterologously expressed homolog from the Betaproteobacteria order Gallionellales also displayed thermosensitive diguanylate cyclase activity. We propose, therefore, that thermotransduction is a conserved function of c-di-GMP signaling networks, and that thermosensitive catalysis of a second messenger constitutes a mechanism for thermal sensing in bacteria.

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

Translated Description (Arabic)

تستخدم العديد من البكتيريا الديجوانيلات الحلقي الثاني (c - di - GMP) للتحكم في الحركة وإنتاج الأغشية الحيوية والفوعة. هنا، نحدد سيكلاز ديجوانيلات الحسية الحرارية (TdcA) التي تعدل الحركة المعتمدة على درجة الحرارة، وتطور الغشاء الحيوي والفوعة في الممرض الانتهازي الزائفة الزنجارية. تقوم TdcA بتوليف c - di - GMP بمعدلات حفازة تزيد أكثر من مائة ضعف على تغير عشر درجات مئوية. تشير التحليلات التي تستخدم خيميرات البروتين إلى أن الاستشعار الحراري يتوسطه مجال حساس للحرارة لكل شريحة ART - SIM (PAS). تنتشر متجانسات TdcA على نطاق واسع في قواعد بيانات التسلسل، كما أظهر متجانس ذو صلة بعيدة تم التعبير عنه بشكل غير متجانس من ترتيب Betaproteobacteria Gallionellales نشاط ديجوانيلاز حساس للحرارة. لذلك، نقترح أن النقل الحراري هو وظيفة محفوظة لشبكات إشارات c - di - GMP، وأن التحفيز الحساس للحرارة للرسول الثاني يشكل آلية للاستشعار الحراري في البكتيريا.

Translated Description (French)

De nombreuses bactéries utilisent le diguanylate cyclique du deuxième messager (c-di-GMP) pour contrôler la motilité, la production de biofilm et la virulence. Ici, nous identifions une diguanylate cyclase thermosensorielle (TdcA) qui module la motilité dépendante de la température, le développement du biofilm et la virulence chez l'agent pathogène opportuniste Pseudomonas aeruginosa. Le TdcA synthétise le c-di-GMP avec des vitesses catalytiques qui augmentent de plus de cent fois par rapport à un changement de dix degrés Celsius. Des analyses utilisant des chimères protéiques indiquent que la détection de la chaleur est médiée par un domaine thermosensible Per-Arnt-SIM (pas). Les homologues TdcA sont répandus dans les bases de données de séquences, et un homologue hétérologue apparenté à distance de l'ordre des Betaproteobacteria Gallionellales a également montré une activité de diguanylate cyclase thermosensible. Nous proposons donc que la thermotransduction soit une fonction conservée des réseaux de signalisation c-di-GMP, et que la catalyse thermosensible d'un second messager constitue un mécanisme de détection thermique chez les bactéries.

Translated Description (Spanish)

Muchas bacterias utilizan el diguanilato cíclico de segundo mensajero (c-di-GMP) para controlar la motilidad, la producción de biopelículas y la virulencia. Aquí, identificamos una diguanilato ciclasa termosensorial (TdcA) que modula la motilidad dependiente de la temperatura, el desarrollo de biopelículas y la virulencia en el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa. TdcA sintetiza c-di-GMP con tasas catalíticas que aumentan más de cien veces con un cambio de diez grados centígrados. Los análisis que utilizan quimeras de proteínas indican que la detección de calor está mediada por un dominio Per-Arnt-SIM (PAS) termosensible. Los homólogos de TdcA están muy extendidos en las bases de datos de secuencias, y un homólogo heterólogo relacionado de forma distante del orden de Betaproteobacterias Gallionellales también mostró actividad de diguanilato ciclasa termosensible. Proponemos, por lo tanto, que la termotransducción es una función conservada de las redes de señalización c-di-GMP, y que la catálisis termosensible de un segundo mensajero constituye un mecanismo para la detección térmica en bacterias.

Files

s41467-021-22176-2.pdf.pdf

Files (3.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:dc9964b24a8ba4765135327aac9b3a24
3.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
شبكات الإشارات البكتيرية الحلقية للديجوانيلات تستشعر درجة الحرارة
Translated title (French)
Les réseaux de signalisation de diguanylate cyclique bactérien détectent la température
Translated title (Spanish)
Las redes de señalización de diguanilato cíclico bacteriano detectan la temperatura

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3151173953
DOI
10.1038/s41467-021-22176-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4246525962 (Other)
https://openalex.org/W4220932551 (Other)
https://openalex.org/W2984106036 (Other)
https://openalex.org/W2948279684 (Other)
https://openalex.org/W2947973176 (Other)
https://openalex.org/W2756188369 (Other)
https://openalex.org/W2377024769 (Other)
https://openalex.org/W2365912673 (Other)
https://openalex.org/W2332685989 (Other)
https://openalex.org/W2087552300 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1486946238
  • https://openalex.org/W1497725591
  • https://openalex.org/W1548629061
  • https://openalex.org/W1557296216
  • https://openalex.org/W1609854005
  • https://openalex.org/W1806679911
  • https://openalex.org/W1897609666
  • https://openalex.org/W1923040378
  • https://openalex.org/W1924358729
  • https://openalex.org/W1941223470
  • https://openalex.org/W1971439989
  • https://openalex.org/W1976680916
  • https://openalex.org/W1983403167
  • https://openalex.org/W1987423687
  • https://openalex.org/W1994124478
  • https://openalex.org/W1994507658
  • https://openalex.org/W1997450290
  • https://openalex.org/W1998591058
  • https://openalex.org/W2003343094
  • https://openalex.org/W2004356664
  • https://openalex.org/W2004377868
  • https://openalex.org/W2004734944
  • https://openalex.org/W2009689313
  • https://openalex.org/W2009898743
  • https://openalex.org/W2013726100
  • https://openalex.org/W2016596781
  • https://openalex.org/W2017266538
  • https://openalex.org/W2020057555
  • https://openalex.org/W2020395033
  • https://openalex.org/W2022462377
  • https://openalex.org/W2030575127
  • https://openalex.org/W2031611770
  • https://openalex.org/W2036650062
  • https://openalex.org/W2040664792
  • https://openalex.org/W2044697427
  • https://openalex.org/W2045204781
  • https://openalex.org/W2052498954
  • https://openalex.org/W2054119066
  • https://openalex.org/W2058406790
  • https://openalex.org/W2061670564
  • https://openalex.org/W2067247913
  • https://openalex.org/W2075660545
  • https://openalex.org/W2081346422
  • https://openalex.org/W2083265361
  • https://openalex.org/W2086323657
  • https://openalex.org/W2086358238
  • https://openalex.org/W2087017025
  • https://openalex.org/W2091701866
  • https://openalex.org/W2092370766
  • https://openalex.org/W2092760470
  • https://openalex.org/W2094144273
  • https://openalex.org/W2094955398
  • https://openalex.org/W2095324134
  • https://openalex.org/W2096043227
  • https://openalex.org/W2096093282
  • https://openalex.org/W2098375088
  • https://openalex.org/W2098405853
  • https://openalex.org/W2101291993
  • https://openalex.org/W2103503454
  • https://openalex.org/W2105618126
  • https://openalex.org/W2106053424
  • https://openalex.org/W2106207830
  • https://openalex.org/W2107221532
  • https://openalex.org/W2109029154
  • https://openalex.org/W2110020777
  • https://openalex.org/W2113156590
  • https://openalex.org/W2114099712
  • https://openalex.org/W2115273558
  • https://openalex.org/W2119071867
  • https://openalex.org/W2123273294
  • https://openalex.org/W2127207030
  • https://openalex.org/W2127322768
  • https://openalex.org/W2128114769
  • https://openalex.org/W2128880918
  • https://openalex.org/W2132057657
  • https://openalex.org/W2132665880
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2135696727
  • https://openalex.org/W2140937954
  • https://openalex.org/W2143326957
  • https://openalex.org/W2146868099
  • https://openalex.org/W2147526198
  • https://openalex.org/W2149917889
  • https://openalex.org/W2153187042
  • https://openalex.org/W2156638962
  • https://openalex.org/W2160405880
  • https://openalex.org/W2162792752
  • https://openalex.org/W2165051313
  • https://openalex.org/W2170343590
  • https://openalex.org/W2171331783
  • https://openalex.org/W2177384235
  • https://openalex.org/W2179324586
  • https://openalex.org/W2181192066
  • https://openalex.org/W2288869825
  • https://openalex.org/W2330466310
  • https://openalex.org/W24192852
  • https://openalex.org/W2530142470
  • https://openalex.org/W2533015169
  • https://openalex.org/W2544493586
  • https://openalex.org/W2561173321
  • https://openalex.org/W2566175016
  • https://openalex.org/W2586995851
  • https://openalex.org/W2594366347
  • https://openalex.org/W2604431083
  • https://openalex.org/W2610656577
  • https://openalex.org/W2736336034
  • https://openalex.org/W2740689648
  • https://openalex.org/W2803829912
  • https://openalex.org/W2964577454
  • https://openalex.org/W2973186291
  • https://openalex.org/W2981655328
  • https://openalex.org/W2992566175
  • https://openalex.org/W3005021847
  • https://openalex.org/W3034732466
  • https://openalex.org/W4238278236
  • https://openalex.org/W4286856396