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Regulation of colony morphology and biofilm formation in Shewanella algae
Microbial Biotechnology ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-03-25 , DOI: 10.1111/1751-7915.13788 Alberto J Martín-Rodríguez 1 , Katia Villion 1 , Secil Yilmaz-Turan 2 , Francisco Vilaplana 2 , Åsa Sjöling 1 , Ute Römling 1
Microbial Biotechnology ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-03-25 , DOI: 10.1111/1751-7915.13788 Alberto J Martín-Rodríguez 1 , Katia Villion 1 , Secil Yilmaz-Turan 2 , Francisco Vilaplana 2 , Åsa Sjöling 1 , Ute Römling 1
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Bacterial colony morphology can reflect different physiological stages such as virulence or biofilm formation. In this work we used transposon mutagenesis to identify genes that alter colony morphology and cause differential Congo Red (CR) and Brilliant Blue G (BBG) binding in Shewanella algae, a marine indigenous bacterium and occasional human pathogen. Microscopic analysis of colonies formed by the wild‐type strain S. algae CECT 5071 and three transposon integration mutants representing the diversity of colony morphotypes showed production of biofilm extracellular polymeric substances (EPS) and distinctive morphological alterations. Electrophoretic and chemical analyses of extracted EPS showed differential patterns between strains, although the targets of CR and BBG binding remain to be identified. Galactose and galactosamine were the preponderant sugars in the colony biofilm EPS of S. algae. Surface‐associated biofilm formation of transposon integration mutants was not directly correlated with a distinct colony morphotype. The hybrid sensor histidine kinase BarA abrogated surface‐associated biofilm formation. Ectopic expression of the kinase and mutants in the phosphorelay cascade partially recovered biofilm formation. Altogether, this work provides the basic analysis to subsequently address the complex and intertwined networks regulating colony morphology and biofilm formation in this poorly understood species.
中文翻译：
希瓦氏藻菌落形态和生物膜形成的调节
细菌菌落形态可以反映不同的生理阶段，例如毒力或生物膜形成。在这项工作中，我们使用转座子诱变来识别改变菌落形态并导致希瓦氏菌（一种海洋本土细菌和偶尔的人类病原体）中刚果红（CR）和亮蓝G（BBG）差异结合的基因。对野生型菌株S. algae CECT 5071 和代表菌落形态多样性的三种转座子整合突变体形成的菌落进行显微镜分析，结果显示生物膜胞外聚合物 (EPS) 的产生和独特的形态变化。提取的 EPS 的电泳和化学分析显示菌株之间存在差异模式，但 CR 和 BBG 结合的靶标仍有待确定。半乳糖和半乳糖胺是海藻菌落生物膜EPS中的主要糖类。转座子整合突变体的表面相关生物膜形成与独特的菌落形态类型不直接相关。混合传感器组氨酸激酶 BarA 消除了表面相关生物膜的形成。磷酸中继级联中激酶和突变体的异位表达部分恢复了生物膜的形成。总而言之，这项工作提供了基本分析，以随后解决调节这一知之甚少的物种中菌落形态和生物膜形成的复杂且交织的网络。
更新日期：2021-04-30
中文翻译：
希瓦氏藻菌落形态和生物膜形成的调节
细菌菌落形态可以反映不同的生理阶段，例如毒力或生物膜形成。在这项工作中，我们使用转座子诱变来识别改变菌落形态并导致希瓦氏菌（一种海洋本土细菌和偶尔的人类病原体）中刚果红（CR）和亮蓝G（BBG）差异结合的基因。对野生型菌株S. algae CECT 5071 和代表菌落形态多样性的三种转座子整合突变体形成的菌落进行显微镜分析，结果显示生物膜胞外聚合物 (EPS) 的产生和独特的形态变化。提取的 EPS 的电泳和化学分析显示菌株之间存在差异模式，但 CR 和 BBG 结合的靶标仍有待确定。半乳糖和半乳糖胺是海藻菌落生物膜EPS中的主要糖类。转座子整合突变体的表面相关生物膜形成与独特的菌落形态类型不直接相关。混合传感器组氨酸激酶 BarA 消除了表面相关生物膜的形成。磷酸中继级联中激酶和突变体的异位表达部分恢复了生物膜的形成。总而言之，这项工作提供了基本分析，以随后解决调节这一知之甚少的物种中菌落形态和生物膜形成的复杂且交织的网络。
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