Ste´phane Uroz,1 Cathy D’Angelo-Picard,1 Aure´ lien Carlier,1 Miena Elasri,1
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Novel bacteria degrading N-acylhomoserinelactones and their use as quenchers ofquorum-sensing-regulated functions of
plant-pathogenic bacteria
Ste´phane Uroz,1 Cathy D’Angelo-Picard,1 Aure´ lien Carlier,1 Miena Elasri,1
Carine Sicot,1 Annik Petit,1 Phil Oger,1,2 Denis Faure1 and Yves Dessaux1
Microbiology (2003), 149, 1981–1989
Quorum-Sensing 定額感應
• 早期的科學家們發現,細菌藉由菌數來調控基因表現的現象,我們稱作 quorum-sensing(QS)。
• 這種調控的方式在 Gram-上比較常見,其有利於微生物在不同的環境中生存 。
• quorum-sensing regulation system首先在深海魚共生菌 photobacterium fischeri( 發光桿菌 ) 中被發現。
• 細菌分泌 N-AHSL → N-AHSL突破門檻值 → 開啟基因表現。
Novel bacteria degrading N-acylhomoserinelactones and their use as quenchers ofquorum-sensing-regulated functions of
plant-pathogenic bacteria
•分解植物病原菌 N-AHSL和抑制其定額感應調控的新種細菌
Abstract
• Quorum-Sensing 定額感應• Quorum-quenchers 定額抑制
• 從菸草根部附近土壤,分離出了可抑制 quorum-sensing的訊息分子 (N-AHSL)的 25株菌。並分析各株菌能作用 N-AHSL的範圍及其分解效率,再從其中篩選出分解 N-AHSL種類最廣且最迅速的菌株 Rhodococcus erythropolis (W2)。並對其做干擾其他 quorum-sensing regulation 的效果作評估。
Materials
• AT medium就是一般的 Luria-Bertani medium再加上少量的必需的物質,如 mannitol NH4(SO4)2 和cycloheximide。而這次的 AT medium加入 N-AHSL當做唯一碳源。
• Chromobacterium violaceum CV026這株菌當做Biosensors。這株菌會產生 violacein這種紫色色素,一株 qs regulation的菌,要是他的 N-AHSL被分解的時候紫色色素也不會產生。
R. erythropolis strain W2 as a quencher of theQS signal
• 篩選出 W2這株菌對 N-AHSL有較廣的分解能力,且有迅速分解 N-AHSL的活性。我們將進一步對 W2干擾其他菌 quorum-
sensingregulation 能力作觀察。
• C. violaceaum 紫色色桿菌• A. tumefaciens 根癌農桿菌 • P. carotovorum 果膠桿菌
Quenching of violacein production in A. tumefaciens ( 根癌農桿菌 )by R. erythropolis strain W2
• Ti plasmid
• A. tumefaciens A. tumefaciens strain R10 (pTi donor)
• A. tumefaciens strain C58.00RS(pTi recipient)
• Conjugation frequencies(per donor) were 1.5X10-3when the conjugation was performed without the quencher strain W2
• Conjugation frequencies(per donor) were 1.5X10-5when in the presence of the quencher strain W2
Quenching of pectinolytic activities in Pectobacterium strain Pcc797 by R. erythropolis strain W2
( 果膠桿菌 )
Discussion
• <1> 分離鑑定出可分解 N-AHSL的菌株• Pseudomonas sp. about 64 % ( 假單胞菌 )• Comamonas 16 % ( 叢毛單胞菌 )• Variovorax 12 % ( 貪噬菌 )• Rhodococcus 8 % ( 紅球菌 )• QS regulation 並不局限在某些種類的菌屬中,因此具有開發的價值。
Discussion
• <2> 探索 Quorum-quenchers 菌株用來對抗 QS-regulation的潛力
• R. erythropolis strain W2( 紅球菌 ) 具有迅速分解 N-AHSL的活性,且可作用的 N-AHSL也較廣。在之前實驗證實可干擾 QS regulation,且不影響菌的生長。
• 未來可朝向不汙染環境生物控制劑,或不具有副作用的抗生素開發。