Генетический переключатель контролирует поверхностную колонизацию Pseudomonas aeruginosa.

Природная микробиология (2023)Процитировать эту статью

70 доступов

16 Альтметрика

Подробности о метриках

Эффективная колонизация поверхностей слизистых оболочек важна для условно-патогенных микроорганизмов, таких как Pseudomonas aeruginosa, но то, как бактерии коллективно и индивидуально адаптируются для оптимизации присоединения, вирулентности и распространения, в значительной степени неясно. Здесь мы идентифицировали стохастический генетический переключатель hecR-hecE, который экспрессируется бимодально и генерирует функционально различные бактериальные субпопуляции, чтобы сбалансировать рост и распространение P. aeruginosa на поверхностях. HecE ингибирует фосфодиэстеразу BifA и стимулирует дигуанилатциклазу WspR, повышая уровни вторичного мессенджера c-di-GMP и способствуя поверхностной колонизации в субпопуляции клеток; Клетки с низким уровнем экспрессии HecE рассеиваются. Фракция клеток HecE+ настраивается под действием различных стрессовых факторов и определяет баланс между образованием биопленок и распространением клеток на большие расстояния в сообществах, выращенных на поверхности. Мы также демонстрируем, что путь HecE представляет собой мишень для эффективного противодействия поверхностной колонизации P. aeruginosa. Обнаружение таких бинарных состояний открывает новые способы борьбы с инфекциями слизистых оболочек, вызываемыми основным патогеном человека.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 цифровых выпусков и онлайн-доступ к статьям.

119,00 долларов США в год

всего $9,92 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Наборы данных, созданные и/или проанализированные в ходе данного исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу. Необработанные файлы секвенирования иммунопреципитации хроматина с экспериментом по секвенированию можно получить в NCBI под номером доступа PRJNA900431. Уникальные биологические материалы можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу. Структурные координаты димера R-состояния BifA депонированы в библиотеке PDB под номером 8ARV.

Код, созданный для анализа данных проточной цитометрии, доступен по адресу https://github.com/Jenal-Lab.

Резерфорд, С.Т. и Басслер, Б.Л. Чувство кворума бактерий: его роль в вирулентности и возможности контроля над ним. ЦШ Перспектива. Мед. 2, а012427 (2012).

Google Scholar

Рахбари К.М., Чанг Дж.К. и Федерле М.Дж. Система восприятия кворума стрептококков позволяет подавлять врожденный иммунитет. mBio 12, e03400-20 (2021).

Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

Ву Л. и Луо Ю. Бактериальные системы восприятия кворума и их роль в перекрестных помехах между кишечными бактериями и хозяином. Передний. Микробиол. 12, 611413 (2021).

Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

Лавенти, Б.-Ж. и другие. Асимметричная программа, индуцированная поверхностью, способствует колонизации тканей Pseudomonas aeruginosa. Клетка-хозяин Microbe 25, 140–152 (2019).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Диард, М. и др. Стабилизация кооперативной вирулентности за счет проявления авирулентного фенотипа. Природа 494, 353–356 (2013).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Акерманн М. и др. Саморазрушающее сотрудничество, опосредованное фенотипическим шумом. Природа 454, 987–990 (2008).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Котте О., Волкмер Б., Радзиковски Дж. Л. и Хайнеманн М. Фенотипическая бистабильность центрального углеродного метаболизма Escherichia coli. Мол. Сист. Биол. 10, 736 (2014).