بررسي دخالت در تنظيم ژني وابسته به حد نصاب احساس در Pectobacterium atrosepticum و تغيير فعاليت LuxI و LuxR توسط ريزوباكتري هاي تجزيه كننده ان-اسيل هموسرين لاكتون

Bioassay for interference of AHL-dependent gene regulation in Pectobacterium atrosepticum and modulation of LuxI and LuxR by N-acylhomoserine lactone degrading rhizobacteria

سيستم حدنصاب احساس (Quorum sensing) يك سيستم ارتباطي است كه به باكتري ها اجازه مي دهد تا تراكم جمعيتشان را از طريق توليد و رديابي مولكول هاي پيام رسان بسنجند. در باكتري هاي گرم منفي اين مولكول ها شامل ان- اسيل هموسرين لاكتون ها (AHLs) است كه توسط پروتئين هاي سازنده (LuxI) ساخته مي شود و سپس به بيرون از سلول ترشح شده و به پروتئين هاي گيرنده (LuxR) در باكتري هاي مجاور متصل مي شوند و رونويسي از ژن هاي هدف را كم يا زياد مي كنند. تاثير 66 ريزوباكتري تجزيه كننده AHL بر تغيير فعاليت و كارايي LuxI/LuxR و يا بازداري از سنتز AHL با استفاده از سيستم انتشار در آگار و Chromobacterium violaceum CV026 به عنوان گزارشگر مورد ارزيابي قرار گرفت. جدايه Pectobacterium atrosepticum SRI1043 نيز به عنوان مولد AHL استفاده شد. براي بررسي توانايي بازدارندگي از فعاليت LuxI، جدايه مولد AHL در نزديكي باكتري هاي خاموش كننده و باكتري گزارشگر دورتر از آن قرار گرفت. براي بررسي بازداري از فعاليت LuxR، جاي استرين هاي مولد AHL و گزارشگر عوض شد. هر دو خاصيت ممانعت از فعاليت LuxI و LuxR در 21 جدايه مشاهده شد. اين جدايه ها بر اساس تست هاي بيوشيميايي و بررسي توالي 16srDNA در جنس هاي Bacillus، Brevundimonas، Citrobacter، Bordetella، Acinetobacter، Stenotrophomonas، Pseudomonas و Escherchia قرار گرفتند. براي بررسي دخالت در تنظيم ژني وابسته به AHL در P. atrosepticum، باكتري هاي آنتاگونيست با فاصله كمي از بيمارگر كشت شد و كاهش توليد آنزيم پروتئاز با مشاهده كاهش هاله شفاف اطراف اين بيمارگر روي محيط كشت شير خشك بدون چربي-آگار (SMA) مشخص شد. پنج جدايه تا حد زيادي توليد پروتئاز را كاهش دادند.

Quorum sensing is a communication system that allows bacteria to monitor their population density through the production and sensing of signal molecules. In Gram-negative bacteria، signal molecules include acyl-homoserine lactones (AHLs) which are synthesized by the protein synthases (LuxI). The synthesized signaling molecules are secreted out of the cell and bind with receptor proteins (LuxR) of neighboring bacterial and decrease or increase the rate of transcription in target genes. The effect of the 66 AHL-degrading rhizobacteria (quencher) on modulation of LuxI/LuxR activity and inhibition of AHL synthesis was determined using an agar diffusion double streak assay and the Chromobacterium violaceum CV026 biosensor system. The isolate Pectobacterium atrosepticum SRI1043 used as AHL-producer. To test for potential LuxI inhibition، the AHL–producer isolate was placed in close proximity to the test quencher bacteria and the AHL biosensor strain placed distantly. In order to test for LuxR inhibition، the location of the AHL–producer and biosensor strains was reversed. Both LuxI and LuxR modulation was observed in 21 isolates. These isolates were identified as genera Bacillus، Brevundimonas، Citrobacter، Bordetella، Acinetobacter، Stenotrophomonas، Pseudomonas and Escherichia using biochemical tests and 16s rDNA sequencing. Bioassay for interference of AHL-dependent gene regulation in P. atrosepticum performed on Skim Milk Agar medium and antagonistic bacteria cultured near the pathogen and the reduction of protease production by this pathogen was evaluated by the reduction of clear zone in the agar. Five isolates reduced the protease production significantly.