Формування біоплівки штамами Pseudomonas аeruginosa з різним рівнем внутрішньоклітинного цикло-ди-ГМФ за присутності синтетичних аналогів сигнального хінолону
Вантажиться...
Дата
2018
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Мета роботи – дослідження формування біоплівки клітинами Pseudomonas
aeruginosa з різним внутрішньоклітинним рівнем цикло-ди-ГМФ за впливу
оригінальних похідних 2-гептил-3-гідрокси-4-хінолону з різною довжиною
алкільного ланцюга. Методи. Клітини тест штамів інкубували у 96-лункових
планшетах за присутності 20, 40 та 80 мкМ досліджуваних сполук.
Сполуки були поділені на дві групи – зі зменшеною відносно PQS довжиною
алкільного ланцюга та зі збільшеною відносно PQS довжиною алкільного
ланцюга. Вміст планктонних клітин визначали спектрофотометрично
за довжини хвилі 600 нм. Формування біоплівки оцінювали за допомогою
CV-тесту (crystal violet-тесту) спектрофотометрично за довжини хвилі
592 нм. Результати. Отримані результати показали що аналоги PQS зі
зменшеною довжиною алкільного ланцюга, у більшості випадків помірно
знижують вміст планктонних клітин, тоді як похідні зі збільшеною довжиною
алкільного ланцюга більш суттєво впливають на цей показник. PQS
і його синтетичні аналоги підвищували масу біоплівок P. aeruginosa PA01
і P. aeruginosa PA01 pJN2133 на 34–79% та 135–217%, відповідно. У разі
штаму P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 досліджувані сполуки чинили протилежну
дію – знижували масу біоплівок порівняно з контролем в 1,4–2 рази. Висновки.
Встановлено, що PQS та його похідні з різною довжиною алкільного
замісника модулюють процес формування біоплівки P. aeruginosа залежно
від внутрішньоклітинного вмісту цикло-ди-ГМФ: стимулюють у штамів з
природним і зниженим рівнями, але пригнічують його у разі високого вмісту
вторинного месенджера.
Цель работы. Изучение формирования биопленки клетками Pseudomonas aeruginosa с различным внутриклеточным уровнем циклического-3,5 дигуанозинмонофосфата (цикло-ди-ГМФ) в присутствии оригинальных производных 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолона с разной длиной алкильной цепи. Методы. Клетки тест штаммов инкубировали в 96-луночных планшетах в присутствии 20, 40 и 80 мкм исследуемых соединений. Соединения были разделены на две группы – с уменьшенной относительно PQS длиной алкильной цепи и с увеличенной относительно PQS длиной алкильной цепи. Рост планктонной культуры определяли спектрофотометрически при длине волны 600 нм. Формирование биопленки оценивали с помощью CV-теста (crystal violet-теста) спектрофотометрически при длине волны 592 нм. Результаты. Полученные результаты показали, что аналоги PQS с уменьшенной длиной алкильной цепи в большинстве случаев умеренно снижали содержание планктонных клеток, тогда как производные с увеличенной длиной алкильной цепи более существенно влияли на этот показатель. PQS и его синтетические аналоги увеличивали массу биопленок P. aeruginosa PA01 и P. aeruginosa PA01 pJN2133 на 34–79% и 135–217%, соответственно. В случае штамма P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 изучаемые соединения оказывали противоположное действие – снижали массу биопленок по сравнению с контролем в 1,4–2 раза. Выводы. Показано, что PQS и его производные с разной длиной алкильной цепи модулируют процесс формирования биопленки P. aeruginosа в зависимости от внутриклеточного содержания цикло-ди-ГМФ: стимулируют у штаммов с естественным и сниженным уровнями, но угнетают его в случае высокого содержания вторичного мессенджера.
Aim. Study of the biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa cells with different level of intracellular cyclic-3,5-diguanosinmonophosfate (c-di-GMP) in presence of original derivatives of 2-heptyl-3-hidroxy-4-quinolon with different length of alkyl chain. Methods. Test strain cells were incubated in 96-well plates in presence 20, 40 and 80 µM of discovered compounds. The compounds were divided in to two groups – with shorter length of alkyl chain then in PQS, and with longer length of alkyl chain then in PQS. Planktonic culture growth was determined spectrophotometricly on the wave length 600 nm. Biofilm formation was studded by CV-test (crystal violet-test) spectrophotometricly on the wave length 592 nm. Results. The obtained results showed that PQS analogs with shorter length of alkyl chain in most cases slightly decrease planktonic cells content. In the other hand, the derivatives with longer length of alkyl chain showed more sufficient effects on planktonic culture content. PQS and its synthetic analogs increased biofilm mass of P. aeruginosa PA01 and P. aeruginosa PA01 pJN2133 on 34–79% and 135–217%, respectively. In the case of P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 the discovered compounds showed opposite effect – the decreased biofilm mass in 1.4–2 times compare to the control. Conclusions. It has been shown that PQS and its synthetic derivatives with different alkyl chain length modulate biofilm formation process in P. aeruginosа depending on intracellular level of c-di-GMP: stimulate in the strains with natural and decreased amount but inhibit in the case of high amount of this secondary messenger.
Цель работы. Изучение формирования биопленки клетками Pseudomonas aeruginosa с различным внутриклеточным уровнем циклического-3,5 дигуанозинмонофосфата (цикло-ди-ГМФ) в присутствии оригинальных производных 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолона с разной длиной алкильной цепи. Методы. Клетки тест штаммов инкубировали в 96-луночных планшетах в присутствии 20, 40 и 80 мкм исследуемых соединений. Соединения были разделены на две группы – с уменьшенной относительно PQS длиной алкильной цепи и с увеличенной относительно PQS длиной алкильной цепи. Рост планктонной культуры определяли спектрофотометрически при длине волны 600 нм. Формирование биопленки оценивали с помощью CV-теста (crystal violet-теста) спектрофотометрически при длине волны 592 нм. Результаты. Полученные результаты показали, что аналоги PQS с уменьшенной длиной алкильной цепи в большинстве случаев умеренно снижали содержание планктонных клеток, тогда как производные с увеличенной длиной алкильной цепи более существенно влияли на этот показатель. PQS и его синтетические аналоги увеличивали массу биопленок P. aeruginosa PA01 и P. aeruginosa PA01 pJN2133 на 34–79% и 135–217%, соответственно. В случае штамма P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 изучаемые соединения оказывали противоположное действие – снижали массу биопленок по сравнению с контролем в 1,4–2 раза. Выводы. Показано, что PQS и его производные с разной длиной алкильной цепи модулируют процесс формирования биопленки P. aeruginosа в зависимости от внутриклеточного содержания цикло-ди-ГМФ: стимулируют у штаммов с естественным и сниженным уровнями, но угнетают его в случае высокого содержания вторичного мессенджера.
Aim. Study of the biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa cells with different level of intracellular cyclic-3,5-diguanosinmonophosfate (c-di-GMP) in presence of original derivatives of 2-heptyl-3-hidroxy-4-quinolon with different length of alkyl chain. Methods. Test strain cells were incubated in 96-well plates in presence 20, 40 and 80 µM of discovered compounds. The compounds were divided in to two groups – with shorter length of alkyl chain then in PQS, and with longer length of alkyl chain then in PQS. Planktonic culture growth was determined spectrophotometricly on the wave length 600 nm. Biofilm formation was studded by CV-test (crystal violet-test) spectrophotometricly on the wave length 592 nm. Results. The obtained results showed that PQS analogs with shorter length of alkyl chain in most cases slightly decrease planktonic cells content. In the other hand, the derivatives with longer length of alkyl chain showed more sufficient effects on planktonic culture content. PQS and its synthetic analogs increased biofilm mass of P. aeruginosa PA01 and P. aeruginosa PA01 pJN2133 on 34–79% and 135–217%, respectively. In the case of P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 the discovered compounds showed opposite effect – the decreased biofilm mass in 1.4–2 times compare to the control. Conclusions. It has been shown that PQS and its synthetic derivatives with different alkyl chain length modulate biofilm formation process in P. aeruginosа depending on intracellular level of c-di-GMP: stimulate in the strains with natural and decreased amount but inhibit in the case of high amount of this secondary messenger.
Опис
Ключові слова
PQS, синтетичні аналоги PQS, циклічний 3,5-дигуанозинмонофосфат (цикло-ди-ГМФ), Pseudomonas aeruginosa, синтетические аналоги PQS, циклический 3,5-дигуанозинмонофосфат (цикло-ди-ГМФ), PQS synthetic analogs, cyclic 3.5-diguanosinemonophosfate (cyclic-di-GMP)
Бібліографічний опис
Мікробіологія і біотехнологія