INFLUENCE OF THE EXOGENOUS QUORUM SENSING AUTOINDUCERS ON PSEUDOMONAS AERUGINOSA RHAMNOLIPIDS BIOSYNTHESIS
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
The aim of this investigation was to discover the effect of Pseudomonas aeruginosa exogenic QS autoinducers: N-(3-oxo-dodecanoyl)homoserinlacton (3-oxo-CI2-HSL), N-butiryl-homoserinlacton (C4-HSL), and 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolon (PQS) on P. aeruginosa ATCC 15692 mono- and di-rhamnolipids biosynthesis. Methods. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692 were cultured on Giss medium with 2% glucose at 37 °С for 24 h. The investigations were performed in «plancton-biofilm» system with using of «Nunclon» 48-well plates. Di- and monorhamnolipids separation was conducted by TLC methods onAlugram Sil G/UV254 TLC plates. Di- and monorhamnolipids were eluted separately and their content was determined by the orcinic test. Dirhamnolipids /monorhamnolipids ratio was calculated taking a monorhamnolipids content as 1 unit. There were used in this work homoserinlactones (Sigma Aldrich) and 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolon synthesized in ONU Biotechnological scientific- educational center. Results. It was determined that exogenous 3-oxo-C12-HSL showed no effects on rhamnolipids biosynthesis. In presence of the two others autoinducers: C4-HSL and PQS, rhamnolipids content increases. C4-HSL at the concentrations of 5 and 10 цМ caused increasing of the biosurfactants biosynthesis in 3.4 and 4.1 times.
In presence of PQS in 40-80 цМ concentration range a proportional increase in the synthesis was observed. Its level increased in 1.9; 3.3 and 5.2 times in presence of 40, 60 and 80 цМ signaling quinolon concentration respectively. After 24 hours of incubation di- and monorhamnolipids ratio was 2,2:1. In presence of C-HSL it was 2:1 at the concentration of this autoinducer 5 цМ and 2,4:1 at the concentration of 10 цМ N-butiryl-homoserinlacton. Conclusions. PQS greatly increased dirhamnolipids biosynthesis, especially Rha-Rha-Cig-Cig. At PQS concentration of40, 60 and 80 цМRha-Rha-Cig-Cig/Rha-Cig-Cigratio was 3:1, 3,6:1 and 4,5:1, respectively. It was shown that supernatants of bacterial cultures, contained increased amounts of dirhamnolipids, showed the highest emulsifying activity.
Метою даної роботи була оцінка впливу аутоіндукторів QS Pseudomonas aeruginosa — N(З-оксо-додеканоїл)гомосеринлактону (3-оксо-С12-АГЛ), N-бутирил-гомосеринлактону (С4-АГЛ), и 2-гептил- З-гідрокси-4-хінолону (PQS) на синтез ди- і монорамноліпідів штамом P. aeruginosa ATCC 15692. Методи. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692 культивували на середовищі Гиса с 2% глюкози при 37°С 24 години. Дослідження проводили в системі планктон—біоплівка в 48-лункових полістиролових плоскодонних планшетах «Nunclon». Розділення ди- і монорамноліпідів здійснювали за допомогою ТШХ на пластинках Alugram Sil G /UV 254. Ди- і монорамноліпіди роздільно елюювали з пластинок і визначали їх вміст в орциновому тесті. Співвідношення дирамноліпід / монорамноліпід розраховували, приймаючи за 1 одиницю вміст моно- рамноліпіда. У роботі були використані аутоіндуктори quorum sensing P. aeruginosa: гомосеринлактони (Sigma Aldrich) и 2-гептил-3-гідрокси-4- хінолон, синтезований у Біотехнологічному науково-навчальному центрі ОНУ імені І.І. Мечникова. Результати. Екзогенний 3-оксо-С12-АГЛ не впливає на синтез рамноліпідів. В присутності двох інших аутоіндукторів: С4-АГЛ и PQS, вміст рамноліпідів суттєво збільшується. С4-АГЛ у концентраціях 5 і 10 мкМ викликав підвищення синтезу біосурфактантів P. aeruginosa в 3,4 і 4,1 рази, відповідно. В присутності PQS в діапазоні концентрацій 40-80 мкМ спостерігалося пропорційне підвищення синтезу рамноліпідів. їх рівень зростав в 1,9; 3,3 і 5,2 рази при 40, 60 и 80 мкМ сигнального хінолону, відповідно. Крім оцінки загального вмісту рамноліпідів у дослідних зразках визначали співвідношення ди- и монорамноліпідів. Через добу у контролі це співвідношення становило 2,2:1. За присутності С4-АГЛ воно майже не змінювалося і дорівнювало 2:1 при концентрації аутоіндуктора 5 мкМ та 2,4:1 при 10 мкМ N-бутирил-гомосеринлактону. Сигнальний хінолон суттєво підвищував синтез дирамноліпідів і, перш за все, Rha-Rha-C10-C10. За концентрацій PQS 40, 60 і 80 мкМ співвідношення Rha-Rha-C10-C10 /Rha-C10-C10 становило 3:1, 3,6:1 и 4,5:1, відповідно. Показано, що супернатанти культур з підвищеним вмістом дирамноліпідів мають більш високу емульгувальну активність.
Целью данной работы была оценка влияния экзогенных аутоиндукторов QS Pseudomonas aeruginosa — !М-(3-оксо-додеканоил)гомосеринлакто- на (3-ОКСО-С12-АГЛ), N-бутирил-гомосеринлактона (С4-АГЛ), и 2-гептил-З- гидрокси-4-хинолона (PQS) на синтез ди- и монорамнолипидов штаммом P. aeruginosa АТСС 15692. Методы. Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 культивировали на среде Гисса с 2% глюкозы при 37 °С 24 часа. Исследования проводили в системе планктон—биоплёнка в 48-луночных полистироловых плоскодонных планшетах «Nunclon». Разделение ди- и монорамнолипидов проводили с помощью ТСХ на пластинках Alugram Sil G /UV 254. Ди- и монорамнолипиды раздельно элюировали с пластинок и определяли их количественное содержание с помощью орцинового теста. Соотношение дирамнолипид /монорамнолипид рассчитывали, принимая з 1 единицу содержание монорамнолипида. В работе были использованы аутоиндукторы quorum sensing P. aeruginosa: гомосеринлактоны (Sigma Aldrich) и 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолон, синтезированный в Биотехнологическом научно-учебном центре ОНУ имени И.И. Мечникова. Результаты. Экзогенный 3-оксо-С12-АГЛ не влияет на синтез рамнолипи- дов. В присутствии двух других аутоиндукторов: С4-АГЛ и PQS, содержание рамнолипидов значительно возрастает. С4-АГЛ в концентрациях 5 и 10 мкМ вызывал повышение синтеза биосурфактантов P. aeruginosa в 3,4 и 4,1 раза, соответственно. В присутствии PQS в диапазоне концентраций 40—80 мкМ наблюдалось пропорциональное увеличение синтеза рамнолипидов. Их уровень возрастал в 1,9; 3,3 и 5,2 раза при 40, 60 и 80 мкМ сигнального хинолона, соответственно. Кроме оценки общего содержания рамнолипидов в исследуемых пробах определяли соотноше-нии ди- и монорамнолипидов. Через сутки в контроле это соотношение равнялось 2,2:1. В присутствии С4-АГЛ оно почти не менялось и составляло 2:1 при концентрации аутоиндуктора 5 мкМ и 2,4:1 в присутствии 10 мкМ N-бутирил-гомосеринлактона. Сигнальный хинолон значительно увеличивал синтез дирамнолипидов и, прежде всего, Rha-Rha-C10-C10. При концентрация PQS 40, 60 и 80 мкМ соотношение Rha-Rha-C10-C10 / Rha-C10-C10 составляло 3:1, 3,6:1 и 4,5:1, соответственно. Показано, что супернатанты культур с повышенным содержанием дирамнолипидов обладают более высокой эмульгирующей активностью.
Метою даної роботи була оцінка впливу аутоіндукторів QS Pseudomonas aeruginosa — N(З-оксо-додеканоїл)гомосеринлактону (3-оксо-С12-АГЛ), N-бутирил-гомосеринлактону (С4-АГЛ), и 2-гептил- З-гідрокси-4-хінолону (PQS) на синтез ди- і монорамноліпідів штамом P. aeruginosa ATCC 15692. Методи. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692 культивували на середовищі Гиса с 2% глюкози при 37°С 24 години. Дослідження проводили в системі планктон—біоплівка в 48-лункових полістиролових плоскодонних планшетах «Nunclon». Розділення ди- і монорамноліпідів здійснювали за допомогою ТШХ на пластинках Alugram Sil G /UV 254. Ди- і монорамноліпіди роздільно елюювали з пластинок і визначали їх вміст в орциновому тесті. Співвідношення дирамноліпід / монорамноліпід розраховували, приймаючи за 1 одиницю вміст моно- рамноліпіда. У роботі були використані аутоіндуктори quorum sensing P. aeruginosa: гомосеринлактони (Sigma Aldrich) и 2-гептил-3-гідрокси-4- хінолон, синтезований у Біотехнологічному науково-навчальному центрі ОНУ імені І.І. Мечникова. Результати. Екзогенний 3-оксо-С12-АГЛ не впливає на синтез рамноліпідів. В присутності двох інших аутоіндукторів: С4-АГЛ и PQS, вміст рамноліпідів суттєво збільшується. С4-АГЛ у концентраціях 5 і 10 мкМ викликав підвищення синтезу біосурфактантів P. aeruginosa в 3,4 і 4,1 рази, відповідно. В присутності PQS в діапазоні концентрацій 40-80 мкМ спостерігалося пропорційне підвищення синтезу рамноліпідів. їх рівень зростав в 1,9; 3,3 і 5,2 рази при 40, 60 и 80 мкМ сигнального хінолону, відповідно. Крім оцінки загального вмісту рамноліпідів у дослідних зразках визначали співвідношення ди- и монорамноліпідів. Через добу у контролі це співвідношення становило 2,2:1. За присутності С4-АГЛ воно майже не змінювалося і дорівнювало 2:1 при концентрації аутоіндуктора 5 мкМ та 2,4:1 при 10 мкМ N-бутирил-гомосеринлактону. Сигнальний хінолон суттєво підвищував синтез дирамноліпідів і, перш за все, Rha-Rha-C10-C10. За концентрацій PQS 40, 60 і 80 мкМ співвідношення Rha-Rha-C10-C10 /Rha-C10-C10 становило 3:1, 3,6:1 и 4,5:1, відповідно. Показано, що супернатанти культур з підвищеним вмістом дирамноліпідів мають більш високу емульгувальну активність.
Целью данной работы была оценка влияния экзогенных аутоиндукторов QS Pseudomonas aeruginosa — !М-(3-оксо-додеканоил)гомосеринлакто- на (3-ОКСО-С12-АГЛ), N-бутирил-гомосеринлактона (С4-АГЛ), и 2-гептил-З- гидрокси-4-хинолона (PQS) на синтез ди- и монорамнолипидов штаммом P. aeruginosa АТСС 15692. Методы. Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 культивировали на среде Гисса с 2% глюкозы при 37 °С 24 часа. Исследования проводили в системе планктон—биоплёнка в 48-луночных полистироловых плоскодонных планшетах «Nunclon». Разделение ди- и монорамнолипидов проводили с помощью ТСХ на пластинках Alugram Sil G /UV 254. Ди- и монорамнолипиды раздельно элюировали с пластинок и определяли их количественное содержание с помощью орцинового теста. Соотношение дирамнолипид /монорамнолипид рассчитывали, принимая з 1 единицу содержание монорамнолипида. В работе были использованы аутоиндукторы quorum sensing P. aeruginosa: гомосеринлактоны (Sigma Aldrich) и 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолон, синтезированный в Биотехнологическом научно-учебном центре ОНУ имени И.И. Мечникова. Результаты. Экзогенный 3-оксо-С12-АГЛ не влияет на синтез рамнолипи- дов. В присутствии двух других аутоиндукторов: С4-АГЛ и PQS, содержание рамнолипидов значительно возрастает. С4-АГЛ в концентрациях 5 и 10 мкМ вызывал повышение синтеза биосурфактантов P. aeruginosa в 3,4 и 4,1 раза, соответственно. В присутствии PQS в диапазоне концентраций 40—80 мкМ наблюдалось пропорциональное увеличение синтеза рамнолипидов. Их уровень возрастал в 1,9; 3,3 и 5,2 раза при 40, 60 и 80 мкМ сигнального хинолона, соответственно. Кроме оценки общего содержания рамнолипидов в исследуемых пробах определяли соотноше-нии ди- и монорамнолипидов. Через сутки в контроле это соотношение равнялось 2,2:1. В присутствии С4-АГЛ оно почти не менялось и составляло 2:1 при концентрации аутоиндуктора 5 мкМ и 2,4:1 в присутствии 10 мкМ N-бутирил-гомосеринлактона. Сигнальный хинолон значительно увеличивал синтез дирамнолипидов и, прежде всего, Rha-Rha-C10-C10. При концентрация PQS 40, 60 и 80 мкМ соотношение Rha-Rha-C10-C10 / Rha-C10-C10 составляло 3:1, 3,6:1 и 4,5:1, соответственно. Показано, что супернатанты культур с повышенным содержанием дирамнолипидов обладают более высокой эмульгирующей активностью.
Опис
Мікробіологія і біотехнологія = Mіcrobіology & Bіotechnology : науковий журнал / ОНУ ім. І.І. Мечникова . – Одеса :
Ключові слова
Pseudomonas aeruginosa, di- and monorhamnolids, autoinducers quorum sensing, ді- и монорамноліпіди, аутоіндуктори quorum sensing, ди- и монорамнолипиды, аутоиндукторы quorum sensing
Бібліографічний опис
Мікробіологія і Біотехнологія = Microbiology & Biotechnology