Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/10543
Title: Утворення біоплівки та рухливість бактерій Pseudomonas Aeruginosa з різними рівнями вмісту циклічного дигуанозинмонофосфату
Other Titles: Образование биопленки и подвижность бактерий Pseudomonas Aeruginosa с разними уровнями содержания циклического дигуанозинмонофосфата
Biofilm formation and motility of bacteria Pseudomonas Aeruginosa with different c-di- gmplevel
Authors: Галкін, Микола Борисович
Семенець, Анастасія Сергіївна
Фіногенова, Марія Олексіївна
Галкін, Борис Миколайович
Філіпова, Тетяна Олегівна
Галкин, Николай Борисович
Семенец, Анастасия Сергеевна
Финогенова, Мария Алексеевна
Галкин, Борис Николаевич
Филиппова, Татьяна Олеговна
Galkin, Mykola B.
Semenets, Anastasiia S.
Finohenova, Mariia O.
Galkin, Borys M.
Filipova, Tetiana O.
Citation: Мікробіологія і Біотехнологія = Microbiology & Biotechnology
Issue Date: 2017
Publisher: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Keywords: циклічний дигуанозинмонофосфат
Pseudomonas aeruginosa PA01
Pseudomonas aeruginosa PA01 pJN2133
Pseudomonas aeruginosa PA01 ΔwspF1
структура біоплівки
рухливість
типи переміщення
циклический дигуанозинмонофосфат (цикло-ди-ГМФ)
Pseudomonas aeruginosa PA01
Pseudomonas aeruginosa PA01 pJN2133
Pseudomonas aeruginosa PA01 ΔwspF1
структура биопленки
подвижность
типы перемещения.
cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP)
Pseudomonas aeruginosa PA01
Pseudomonas aeruginosa PA01 pJN2133
Pseudomonas aeruginosa PA01 ΔwspF1
biofilm structure
motility
types of movement
Series/Report no.: ;№ 2(38)
Abstract: Мета роботи: встановлення особливостей утворення біоплівки штамами Pseudomonas aeruginosa з різними рівнями вмісту циклічного дигуанозинмоно-фосфату(цикло-ди-ГМФ) та переміщення їх клітин шляхом плавання, роїння і смикання. Матеріали та методи. У дослідженні були використані штам дикого типу P. aeruginosa PA01 і штами P. aeruginosa з низьким (PAO1 pJN2133) та підвищеним (PA01 ΔwspF1) рівнями цикло-ди-ГМФ. Культивування проводили в 24-лункових плоскодонних планшетах Nuclon у середовищі LB при 37 оС впродовж 24 годин. Кількість планктонних клітин оцінювали спектрофотометрично, масу біоплівки – за методом забарвлення кристалічним фіолетовим. Рухливість клітин визначали на чашках Петрі з використанням середовищ з різним вмістом агару: плавання 0,3%, роїння 0,6% та смикання 1,5%. Струк- туру біоплівок оцінювали за допомогою світлової та лазерної конфокальної мікроскопії. Результати. Встановлено, що P. aeruginosa PA01 pJN2133 порівняно з P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 утворює біоплівку з порушеною структурою, маса якої знижена у 3,7 і 5 разів, відповідно. У той же час, кількість планктонних клітин над біоплівкою P. aeruginosa PA01 pJN2133 була вищою ніж у двох інших штамів. За морфологією біоплівки штамів P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 виявилися подібними: містили 3D структури, які у разі штаму дикого типу були за розміром більшими і чітко відокремленими одна від одної. Біоплівка P. aeruginosa PA01 pJN2133 рівномірно покривала поверхню, була дуже тонкою і не містила тривимірних компонентів. Встановлено, що найбільш рухливими при здійснені усіх типів переміщення по поверхні є клітини штаму P. aeruginosa PA01 pJN2133. Штами P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 мали однакову активність при переміщенні шляхом плавання і смикання, але різнилися за здатністю до роїння – у P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 цей процес блокований. Діаметр зони розповсюдження клітин P. aeruginosa PA01 pJN2133 шляхом роїння становив 62 мм і в 1,4 рази перевищував показник P. aeruginosa PA01 – 43 мм. Морфологія зон роїння цих штамів суттєво різнилася за низкою ознак. Висновки. Низький внутрішньоклітинний вміст цикло-ди-ГМФ перешкоджає утворенню повноцінної біоплівки і сприяє планктонному способу існування P. aeruginosa PA01 pJN2133 та активному переміщенню клітин різними поверхнями. Підвищений рівень цикло-ди-ГМФ забезпечує формування біоплівки з більшою у порівнянні з контрольним штамом масою, і гальмує процес роїння у P. aeruginosa PA01 ΔwspF1.
Цель работы: Bыявление особенностей образования биопленки штаммами Pseudomonas aeruginosa с разными уровнями циклического дигуанозинмоно- фосфата (цикло-ди-ГМФ) и перемещения их клеток путём плавания, роения и подергивания. Материалы и методы. В исследовании использовали штамм дикого типа P. aeruginosa PA01 и штаммы с низким (PA01 pJN2133) и повышенным (PA01 ΔwspF1) уровнями цикло-ди-ГМФ. Культивирование проводили в 24-луночных плоскодонных планшетах Nuclon в среде LB при 37 °С в течение 24 часов при исследовании образования биопленки. Количество планктонных клеток оценивали спектрофотометрически, массу биопленки – по методу окраски кристаллическим фиолетовым, Подвижность клеток определяли на чашках Петри с использованием сред с разным содержанием агара: плавание 0,3%, роение 0,6% и подергивание 1,5%. Структуру биопленок оценивали с помощью световой и лазерной конфокальной микроскопии. Результаты. Установлено, что P. aeruginosa PA01 pJN2133 по сравнению с P. aeruginosa PA01 и PA01 ΔwspF1 образует биопленку с нарушенной структурой, масса которой снижена в 3,7 и 5 раз, соответственно. В то же время, количество планктонных клеток над биопленкой P. aeruginosa PA01 pJN2133 было большим, чем у двух других штаммов. По морфологии биопленки штаммов P. aeruginosa PA01 и PA01 ΔwspF1 оказались подобными: содержали 3D структуры, которые в случае штамми дикого типа были больше и четче отделены друг от друга. Биопленка P. aeruginosa PA01 pJN2133 равномерно покрывала поверхность, была очень тонкой и не содержала трехмерных компонентов. Показано, что наиболее подвижными при осуществлении все типов перемещения по поверхности являются клетки штамма P. aeruginosa PA01 pJN2133. Штаммы P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 владели одинаковой активностью при перемещении путем плавания и подергивания, но отличались по способности к роению – у P. aeruginosaPA01 ΔwspF1 этот процесс заблокирован. Диаметр зоны распро- странения клеток P. aeruginosa PA01 pJN2133 путем роения составил 62 мм и в 1,4 раза превышал показатель P. aeruginosaPA01 – 43 мм. Морфоло- гия зон роения этих штаммов существенно отличается по ряду признаков. Выводы. Низкое внутриклеточное содержание цикло-ди-ГМФ препятству- ет образованию полноценной биопленки и способствует планктонному спо- собу существования P. aeruginosa PA01 pJN2133 и активному перемещению клеток по разным поверхностям. Повышенный уровень цикло-ди-ГМФ обе- спечивает формирование биопленки с большей, по сравнению с контрольным штаммом, массой и тормозит процесс роения у P. aeruginosaPA01 ΔwspF1.
Aim: Biofilm formation abilities determination in Pseudomonasaeruginosa strains with different cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) level and swimming, swarming, and twitching motilities. Materials and methods. Wilde type strain P. aeruginosa PA01 and strains with low (PA01 pJN2133) and high (PA01 ΔwspF1) level of c-di-GMP were used as test-organisms. Bacteria were cultivated in 24-walls Nuclon plates in LB medium at 37 °С for 24 hours for biofilm formation. Determination of planktonic cells amount was carried out spectrophotometrically, biofilm formation – by CV-test. Cells motility was tested on Petri dishes with different agar content: swimming 0.3%, swarming 0.6%, and twitching 1.5%. Results. It was shown that P. aeruginosa PA01 pJN2133 form biofilm with impaired structure and in 3.7 and 5 times less intensive than P. aeruginosa PA01 and PA01 ΔwspF1. P. aeruginosa PA01 pJN2133 planktonic cells amount was higher than in wild type strain and PA01 ΔwspF1. According to the morphology of a biofilm of strains P. aeruginosa PA01 and PA01 ΔwspF1 were similar: they contained 3D structures, which in the case of the wild type strain were larger and more clearly separated from each other. The biofilm P. aeruginosa PA01 pJN2133 evenly covered the surface, was very thin and did not contain three-dimensional components. It is shown that cells of P. aeruginosa PA01 pJN2133 strain are the most mobile in all types of surface movement. Strains of P. aeruginosa PA01 and PA01 ΔwspF1 possessed the same activity when moving by swimming and twitching, but differed in their ability to swarm – in P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 this process is blocked. P. aeruginosa PA01 pJN2133 swarming motility zones diameter was 62 мм and it were in 1,4 times higher than at P. aeruginosa PA01 – 43 мм. Swarming motility zones morphology was different. Conclusions. The low intracellular content of c-di-GMP interferes with the formation of a full-fledged biofilm and promotes the planktonic mode of P. aeruginosa PA01 pJN2133 and the active movement of cells across different surfaces. An increased level of c-di-GMP provides the formation of a biofilm with a larger mass compared to the control strain and inhibits the swarming process in P. aeruginosa PA01 ΔwspF1.
URI: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/10543
Appears in Collections:Мікробіологія і біотехнологія

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
40-50.pdf719.34 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.