ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЁНКИ И СИНТЕЗ РАМНОЛИПИДОВ PSEUDOMONAS AERUGINOSA АТСС 15692 В ПРИСУТСТВИИ СИГНАЛЬНОГО ХИНОЛОНА И ЕГО СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ
Вантажиться...
Дата
2013
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Цель. Оценка влияния екзогенного сигнального хинолона (Pseudomonas Quinolon Signal — PQS) — одного из аутоиндукторов системы quorum sensing у Pseudomonas aeruginosa — и его синтетических аналогов на синтез рамнолипидов. Методы. Клетки Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 инкубировали 24 часа в 48-лунковых планшетах «Nunclon» в присутствии синтетических аналогов 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолона (PQS), или его синтетических аналогов (2-октил-, 2-нонил-, или 2-лаурил-3-гидрокси-4-хинолона). Конечные концентрации соединений содержали от 10 до 120 мкМ. Содержание рамнолипидов определяли по реакции с орциновым реактивом. Результаты. Показано, что экзогенный PQS в концентрациях 40, 60 и 80 мкМ вызывает возрастание уровня рамнолипидов в 1,9; 3,3 и 5,2 раза, соответственно. Повышение концентрации сигнального хинолона до 100 и 120 мкМ снижает его стимулирующее действие на 26% и 50% по сравнению с уровнем, который был зарегистрирован при 80 мкМ PQS. При этой концентрации количество планктонных клеток увеличивается в 3,4 раза, а масса биоплёнки вдвое. Активность синтетических аналогов зависит от числа атомов углерода в ацильной цепи; октил-хинолон (С8) > нонил- хинолон (С9) > лаурил-хинолон (Си). Наибольшее повышение уровня биосурфактантов отмечено в присутствии 80 мкМ октил-хинолона — на 65%. Два других аналога увеличивают его на 35% и 20%. Выводы. Оптимальная концентрация сигнального хинолона (PQS), которая максимально повышает синтез рамнолипидов, составляет 80 мкМ. Исследованные синтетические аналоги PQS уступают ему в способности активировать синтез биосурфактантов Pseudomonas aeruginosa.
Мета. Дослідження синтезу рамноліпідів P. aeruginosa за впливу екзогенного сигнального хінолону (PQS) та його синтетичних аналогів з різним числом атомів вуглецю в ацильному заміснику. Методи. Клітини Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 інкубували 24 години у 48-лун- кових планшетах «Nuclon» у присутності 2-гептил-3-гідрокси-4-хінолону (PQS), або його синтетичних аналогів (2-октил-, 2-нонил- або 2-лаурил- 3-гидрокси-4-хінолону). Кінцеві концентрації сполук становили від 10 до 120 мкМ. Вміст рамноліпідів визначали за реакцією з орциновим реактивом. Результати. Встановлено, що екзогенний PQS за концентрацій 40, 60 і 80 мкМ викликає зростання рівня рамноліпідів у 1,9; 3,3 і 5,2 рази, відповідно. Підвищення концентрації сигнального хінолону до 100 і 120 мкМ зменшує його стимулюючу дію на 26% та 50% у порівняні з рівнем, що був зареєстрований при 80 мкМ PQS. За цієї концентрації кількість планктонних клітин зростає у 3,4 разу, а маса біоплівки вдвічі. Активність синтетичних аналогів залежить від числа атомів вуглецю в ацильному ланцюгу: октил-хінолон (С8) > нонил-хінолон (С9) > лаурил- хінолон (С11). Найбільше підвищення рівня біосурфактантів відмічено за присутності 80 мкМ октил-хінолону — на 65%. Два інших аналога підвищують його на 35% і 20%. Висновки. Оптимальна концентрація сигнального хінолону (PQS), що максимально підвищує синтез рамноліпідів, дорівнює 80 мкМ. Досліджені синтетичні аналоги PQS поступаються йому в здатності активувати синтез біосурфактантів P. aeruginosa
Aim. Discovering of the rhamnolipids biosynthesis in P. aeruginosa in presence of exogenic concentrations of Pseudomonas Quinolone Signal (PQS) and its synthetic analogs with different amount of carbon atoms in acyl chain. Methods. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692 cells were incubated for 24 hours in 48-wells plates «Nuclon» in presence of the 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolon (PQS), or its synthetic analogs (2-octyl-, 2-nonyl- or 2-lauryl-3-hydroxy-4-quinolon). Final concentrations of the dis¬covered substances were from 10 to 120 pM. Rhamnolipids concentrations were determined with the orcinic test. Results. It was shown that PQS in concentration 40, 60 H 80 pM causes increase of rhamnolipides level in 1.9; 3.3 and 5.2 times, respectively. Increasing of the PQS concentration to 100 i 120 pM decrease its stimulation effect to 26% and 50% in compare with the level, it was determined with treatment of P. aeruginosa culture with 80 pM of PQS. When this concentration was used, planctonic cells numbers increase in 3.4 times, and biofilm mass — twice. Synthetic analogs activity depended on carbon atoms numbers in the acyl chain: octyl-quinolone (C8) > nonyl-quinolone (C9) > lauryl-quinolone (Cu). The highest level of the biosurfactant stimulation was determined in presence of the 80 pM of the octyl-PQS — up to 65%. Two other analogs increase its level in 35% and 20%. Conclusions. Signaling quinolone (PQS) optimal concentration, that increases rhamnolipids biosynthesis in maximum level was 80 pM. Studied synthetic PQS analogs showed the lowest ability to increase biosurfactants biosynthesis in P. aeruginosa compare with PQS.
Мета. Дослідження синтезу рамноліпідів P. aeruginosa за впливу екзогенного сигнального хінолону (PQS) та його синтетичних аналогів з різним числом атомів вуглецю в ацильному заміснику. Методи. Клітини Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 інкубували 24 години у 48-лун- кових планшетах «Nuclon» у присутності 2-гептил-3-гідрокси-4-хінолону (PQS), або його синтетичних аналогів (2-октил-, 2-нонил- або 2-лаурил- 3-гидрокси-4-хінолону). Кінцеві концентрації сполук становили від 10 до 120 мкМ. Вміст рамноліпідів визначали за реакцією з орциновим реактивом. Результати. Встановлено, що екзогенний PQS за концентрацій 40, 60 і 80 мкМ викликає зростання рівня рамноліпідів у 1,9; 3,3 і 5,2 рази, відповідно. Підвищення концентрації сигнального хінолону до 100 і 120 мкМ зменшує його стимулюючу дію на 26% та 50% у порівняні з рівнем, що був зареєстрований при 80 мкМ PQS. За цієї концентрації кількість планктонних клітин зростає у 3,4 разу, а маса біоплівки вдвічі. Активність синтетичних аналогів залежить від числа атомів вуглецю в ацильному ланцюгу: октил-хінолон (С8) > нонил-хінолон (С9) > лаурил- хінолон (С11). Найбільше підвищення рівня біосурфактантів відмічено за присутності 80 мкМ октил-хінолону — на 65%. Два інших аналога підвищують його на 35% і 20%. Висновки. Оптимальна концентрація сигнального хінолону (PQS), що максимально підвищує синтез рамноліпідів, дорівнює 80 мкМ. Досліджені синтетичні аналоги PQS поступаються йому в здатності активувати синтез біосурфактантів P. aeruginosa
Aim. Discovering of the rhamnolipids biosynthesis in P. aeruginosa in presence of exogenic concentrations of Pseudomonas Quinolone Signal (PQS) and its synthetic analogs with different amount of carbon atoms in acyl chain. Methods. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692 cells were incubated for 24 hours in 48-wells plates «Nuclon» in presence of the 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolon (PQS), or its synthetic analogs (2-octyl-, 2-nonyl- or 2-lauryl-3-hydroxy-4-quinolon). Final concentrations of the dis¬covered substances were from 10 to 120 pM. Rhamnolipids concentrations were determined with the orcinic test. Results. It was shown that PQS in concentration 40, 60 H 80 pM causes increase of rhamnolipides level in 1.9; 3.3 and 5.2 times, respectively. Increasing of the PQS concentration to 100 i 120 pM decrease its stimulation effect to 26% and 50% in compare with the level, it was determined with treatment of P. aeruginosa culture with 80 pM of PQS. When this concentration was used, planctonic cells numbers increase in 3.4 times, and biofilm mass — twice. Synthetic analogs activity depended on carbon atoms numbers in the acyl chain: octyl-quinolone (C8) > nonyl-quinolone (C9) > lauryl-quinolone (Cu). The highest level of the biosurfactant stimulation was determined in presence of the 80 pM of the octyl-PQS — up to 65%. Two other analogs increase its level in 35% and 20%. Conclusions. Signaling quinolone (PQS) optimal concentration, that increases rhamnolipids biosynthesis in maximum level was 80 pM. Studied synthetic PQS analogs showed the lowest ability to increase biosurfactants biosynthesis in P. aeruginosa compare with PQS.
Опис
Мікробіологія і біотехнологія = Microbiology & Biotechnology/ ОНУ імені І. І. Мечникова.
Ключові слова
рамнолипиды, PQS, синтетические аналоги PQS, Pseudomonas aeruginosa, рамноліпіди, PQS, синтетичні аналоги PQS, Pseudomonas aeruginosa, rhamnolipids, PQS, PQS synthetic analogs, Pseudomonas aeruginosa
Бібліографічний опис
Мікробіологія і Біотехнологія = Microbiology & Biotechnology