Natural Genetic Transformation of <i>Streptococcus mutans</i> Growing in Biofilms
Notice bibliographique
Résumé
Streptococcus mutans is a bacterium that has evolved to be dependent upon a biofilm "lifestyle" for survival and persistence in its natural ecosystem, dental plaque. We initiated this study to identify the genes involved in the development of genetic competence in S. mutans and to assay the natural genetic transformability of biofilm-grown cells. Using genomic analyses, we identified a quorum-sensing peptide pheromone signaling system similar to those previously found in other streptococci. The genetic locus of this system comprises three genes, comC, comD, and comE, that encode a precursor to the peptide competence factor, a histidine kinase, and a response regulator, respectively. We deduced the sequence of comC and its active pheromone product and chemically synthesized the corresponding 21-amino-acid competence-stimulating peptide (CSP). Addition of CSP to noncompetent cells facilitated increased transformation frequencies, with typically 1% of the total cell population transformed. To further confirm the roles of these genes in genetic competence, we inactivated them by insertion-duplication mutagenesis or allelic replacement followed by assays of transformation efficiency. We also demonstrated that biofilm-grown S. mutans cells were transformed at a rate 10- to 600-fold higher than planktonic S. mutans cells. Donor DNA included a suicide plasmid, S. mutans chromosomal DNA harboring a heterologous erythromycin resistance gene, and a replicative plasmid. The cells were optimally transformed during the formation of 8- to 16-h-old biofilms primarily consisting of microcolonies on solid surfaces. We also found that dead cells in the biofilms could act as donors of a chromosomally encoded antibiotic resistance determinant. This work demonstrated that a peptide pheromone system controls genetic competence in S. mutans and that the system functions optimally when the cells are living in actively growing biofilms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».