The Combination of Bacillus Subtilis wt55 with AiiO-AIO6 Improve the Resistance of Zebrafish to A. Veronii Infection by Simple Collocation Rather Than B. Subtilis Quorum-Quenching Recombinant Expression Strain
Creators
- 1. Feed Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
Description
Abstract Disease problems will seriously restrict the sustainable development of aquaculture, and the environmental-friendly prevention strategies are urgently needed. Probiotics and quorum-quenching enzyme are innovative strategies to control bacterial diseases. The bacteriostatic effect of B. subtilis wt55 strain and quenching enzyme AiiO-AIO6 in vitro showed wt55 inhibit the growth of A. veronii , but AiiO-AIO6 did not. Therefore simple combination of B . subtilis wt55 strain and AiiO-AIO6 was used to evaluate potential synergistic effect. The results showed this combination could significantly reduce the number of invasive A. veronii in gut after challenge, corresponding to the lower intestinal alkaline phosphatase activity. In vitro co-culture experiments showed this combination could inhibit the growth of A. veronii . Direct immersion of germ-free zebrafish proved AiiO-AIO6 did not directly regulate the innate immune response of the host, but wt55 did it, and the combination of wt55 and AiiO-AIO6 could significantly reduce the expression of NF-κB and proinflammatory cytokine IL-1β, increase the expression of lysozyme gene. The gut microbiota induced by either experimental diet was transferred to germ-free zebrafish, and the results showed that intestinal microbiota also plays a regulatory role. The gut microbiota from combination group could significantly inhibit the expression of IL-1β and NF-κB, and increased the expression of TGF-β and lysozyme. Given the effectiveness of this combination, a B. subtilis quorum-quenching recombinant expression strain in which AiiO-AIO6 was surface displayed on the spores and secreted by vegetative cells was built. The results showed that the survival rate after challenge was lower than that of the group treated with AiiO-AIO6 or wt55 alone, and the expression of proinflammatory cytokine IL-1β and NF-κB were significantly higher. Our study demonstrated the effectiveness of B. subtilis and AiiO-AIO6 simple combination and established an efficient B. subtilis expression system.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
ستحد مشاكل الأمراض المجردة بشكل خطير من التنمية المستدامة لتربية الأحياء المائية، وهناك حاجة ماسة إلى استراتيجيات الوقاية الصديقة للبيئة. البروبيوتيك وإنزيم تبريد النصاب هي استراتيجيات مبتكرة للسيطرة على الأمراض البكتيرية. أظهر التأثير المثبط للجراثيم لسلالة B. subtilis wt55 وإنزيم التبريد AiiO - AIO6 في المختبر أن wt55 يثبط نمو A. veronii ، لكن AiiO - AIO6 لم يفعل ذلك. لذلك تم استخدام مزيج بسيط من سلالة B . subtilis wt55 و AiiO - AIO6 لتقييم التأثير التآزري المحتمل. أظهرت النتائج أن هذا المزيج يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد A. veronii الغازية في الأمعاء بعد التحدي، المقابلة لنشاط الفوسفاتيز القلوي المعوي السفلي. أظهرت تجارب الثقافة المشتركة في المختبر أن هذا المزيج يمكن أن يمنع نمو A. veronii . أثبت الغمر المباشر لأسماك الزرد الخالية من الجراثيم أن AiiO - AIO6 لم ينظم بشكل مباشر الاستجابة المناعية الفطرية للمضيف، ولكن wt55 فعل ذلك، ويمكن أن يؤدي الجمع بين wt55 و AiiO - AIO6 إلى تقليل التعبير عن NF - κB والسيتوكين IL -1 β المؤيد للالتهابات بشكل كبير، وزيادة التعبير عن جين الليزوزيم. تم نقل ميكروبات الأمعاء التي يسببها أي من النظامين الغذائيين التجريبيين إلى أسماك الزرد الخالية من الجراثيم، وأظهرت النتائج أن الميكروبات المعوية تلعب أيضًا دورًا تنظيميًا. يمكن لميكروبات الأمعاء من المجموعة المركبة أن تمنع بشكل كبير التعبير عن IL -1 β و NF - κB، وتزيد من التعبير عن TGF - β والليزوزيم. نظرًا لفعالية هذا المزيج، تم بناء سلالة تعبير مؤتلف لتهدئة النصاب الرقيق حيث تم عرض AiiO - AIO6 على السطح على الجراثيم وإفرازها بواسطة الخلايا النباتية. أظهرت النتائج أن معدل البقاء على قيد الحياة بعد التحدي كان أقل من المجموعة التي عولجت بـ AiiO - AIO6 أو wt55 وحدها، وكان التعبير عن السيتوكين المؤيد للالتهابات IL -1 β و NF - κB أعلى بكثير. أظهرت دراستنا فعالية الجمع البسيط بين B. subtilis و AiiO - AIO6 وأنشأت نظامًا فعالًا للتعبير عن B. subtilis.Translated Description (French)
Résumé Les problèmes de maladies limiteront sérieusement le développement durable de l'aquaculture, et des stratégies de prévention respectueuses de l'environnement sont nécessaires de toute urgence. Les probiotiques et l'enzyme quorum quenching sont des stratégies innovantes pour contrôler les maladies bactériennes. L'effet bactériostatique de la souche de B. subtilis wt55 et de l'enzyme d'extinction AiiO-AIO6 in vitro a montré que wt55 inhibait la croissance de A. veronii , mais pas AiiO-AIO6. Par conséquent, une simple combinaison de la souche B . subtilis wt55 et de AiiO-AIO6 a été utilisée pour évaluer l'effet synergique potentiel. Les résultats ont montré que cette association pouvait réduire significativement le nombre d'A. veronii invasifs dans l'intestin après provocation, correspondant à l'activité de la phosphatase alcaline intestinale inférieure. Des expériences de co-culture in vitro ont montré que cette combinaison pouvait inhiber la croissance d'A. veronii . L'immersion directe de poisson zèbre sans germe a prouvé que AiiO-AIO6 ne régulait pas directement la réponse immunitaire innée de l'hôte, mais wt55 l'a fait, et la combinaison de wt55 et AiiO-AIO6 pourrait réduire de manière significative l'expression de NF-κB et de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β, augmenter l'expression du gène lysozyme. Le microbiote intestinal induit par l'un ou l'autre régime expérimental a été transféré au poisson zèbre sans germes, et les résultats ont montré que le microbiote intestinal joue également un rôle régulateur. Le microbiote intestinal du groupe combiné pourrait inhiber de manière significative l'expression de l'IL-1β et du NF-κB, et augmenter l'expression du TGF-β et du lysozyme. Compte tenu de l'efficacité de cette association, une souche d'expression recombinante de B. subtilis quorum-quenching dans laquelle AiiO-AIO6 était exposée en surface sur les spores et sécrétée par les cellules végétatives a été construite. Les résultats ont montré que le taux de survie après provocation était inférieur à celui du groupe traité par AiiO-AIO6 ou wt55 seul, et que l'expression des cytokines pro-inflammatoires IL-1β et NF-κB était significativement plus élevée. Notre étude a démontré l'efficacité de la combinaison simple de B. subtilis et d'AiiO-AIO6 et a établi un système d'expression efficace de B. subtilis.Translated Description (Spanish)
Resumen Los problemas de las enfermedades restringirán seriamente el desarrollo sostenible de la acuicultura, y se necesitan con urgencia estrategias de prevención respetuosas con el medio ambiente. Los probióticos y la enzima que extingue el quórum son estrategias innovadoras para controlar las enfermedades bacterianas. El efecto bacteriostático de la cepa wt55 de B. subtilis y la enzima de extinción AiiO-AIO6 in vitro mostraron que wt55 inhibe el crecimiento de A. veronii , pero AiiO-AIO6 no lo hizo. Por lo tanto, se utilizó una combinación simple de la cepa wt55 de B. subtilis y AiiO-AIO6 para evaluar el posible efecto sinérgico. Los resultados mostraron que esta combinación podría reducir significativamente el número de A. veronii invasivo en el intestino después de la exposición, correspondiente a la actividad de la fosfatasa alcalina del intestino inferior. Los experimentos de cocultivo in vitro mostraron que esta combinación podría inhibir el crecimiento de A. veronii . La inmersión directa de pez cebra libre de gérmenes demostró que AiiO-AIO6 no regulaba directamente la respuesta inmune innata del huésped, pero wt55 lo hizo, y la combinación de wt55 y AiiO-AIO6 podría reducir significativamente la expresión de NF-κB y la citocina proinflamatoria IL-1β, aumentar la expresión del gen de la lisozima. La microbiota intestinal inducida por cualquiera de las dietas experimentales se transfirió al pez cebra libre de gérmenes, y los resultados mostraron que la microbiota intestinal también desempeña un papel regulador. La microbiota intestinal del grupo de combinación podría inhibir significativamente la expresión de IL-1β y NF-κB, y aumentar la expresión de TGF-β y lisozima. Dada la efectividad de esta combinación, se construyó una cepa de expresión recombinante de extinción de quórum de B. subtilis en la que AiiO-AIO6 se mostró en la superficie en las esporas y fue secretada por células vegetativas. Los resultados mostraron que la tasa de supervivencia después de la exposición fue menor que la del grupo tratado con AiiO-AIO6 o wt55 solo, y la expresión de la citocina proinflamatoria IL-1β y NF-κB fue significativamente mayor. Nuestro estudio demostró la efectividad de la combinación simple de B. subtilis y AiiO-AIO6 y estableció un sistema de expresión eficiente de B. subtilis.Files
latest.pdf.pdf
Files
(730.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e44fd867b8e6ef999665c6249ae3fec8
|
730.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الجمع بين العصوية الرقيقة wt55 مع AiiO - AIO6 يحسن مقاومة أسماك الزرد لعدوى A. Veronii عن طريق التجميع البسيط بدلاً من B. Subtilis Quorum - Quenching سلالة التعبير المؤتلف
- Translated title (French)
- La combinaison de Bacillus Subtilis wt55 avec AiiO-AIO6 améliore la résistance du poisson-zèbre à l'infection à A. Veronii par simple collocation plutôt que B. Subtilis Quorum-Quenching souche d'expression recombinante
- Translated title (Spanish)
- La combinación de Bacillus subtilis wt55 con AiiO-AIO6 mejora la resistencia del pez cebra a la infección por A. veronii mediante una colocación simple en lugar de la cepa de expresión recombinante de quórum de quórum de B. subtilis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3160627642
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-502037/v1