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Enregistrement W3037534074 · doi:10.1101/2020.06.26.174680

<i>Pseudomonas aeruginosa</i> uses c-di-GMP phosphodiesterases RmcA and MorA to regulate biofilm maintenance

2020· preprint· en· W3037534074 sur OpenAlexaff
Stefan Katharios, Gregory B. Whitfield, P. Lynne Howell, George A. O’Toole

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueBacterial biofilms and quorum sensing
Établissements canadiensUniversité de MontréalHospital for Sick ChildrenUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiofilmPseudomonas aeruginosaMutantBiologyMicrobiologyQuorum sensingPhosphodiesteraseGeneEnzymeBiochemistryGeneticsBacteria

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract While the early stages of biofilm formation have been well characterized, less is known about the requirements for Pseudomonas aeruginosa to maintain a mature biofilm. We utilized a P. aeruginosa -phage interaction to find that rmcA and morA , two genes which encode for c-di-GMP-degrading phosphodiesterase (PDEs) enzymes, are important for the regulation of biofilm maintenance. Deletion of these genes initially results in an elevated biofilm phenotype characterized by increased production of c-di-GMP, Pel polysaccharide and biofilm biomass. In contrast to the wild-type strain, these mutants were unable to maintain the biofilm when exposed to carbon-limited conditions. The susceptibility to nutrient limitation, and subsequent loss of biofilm viability of these mutants, was phenotypically reproduced with a stringent response mutant (Δ relA Δ spoT ), indicating that the Δ rmcA and Δ morA mutants may be unable to appropriately respond to nutrient limitation. Genetic and biochemical data indicate that RmcA and MorA physically interact with the Pel biosynthesis machinery, supporting a model whereby unregulated Pel biosynthesis contributes to the death of the Δ rmcA and Δ morA mutant strains in an established biofilm when nutrient-limited. These findings provide evidence that c-di-GMP-mediated regulation is required for mature biofilms of P. aeruginosa to effectively respond to changing availability of nutrients. Furthermore, the PDEs involved in biofilm maintenance are distinct from those required for establishing a biofilm, thus indicating that a wide variety of c-di-GMP metabolizing enzymes in organisms like P. aeruginosa likely allows for discrete control over the formation, maintenance or dispersion of biofilms. Importance Recent advances in our understanding of c-di-GMP signaling have provided key insights into the regulation of biofilms. Despite an improved understanding of how they initially form, the processes that facilitate the long-term maintenance of these multicellular communities remain opaque. We found that P. aeruginosa requires two phosphodiesterases, RmcA and MorA, to maintain a mature biofilm and that P. aeruginosa biofilms lacking these PDEs succumb to nutrient limitation and die. The biofilm maintenance deficiency observed in Δ rmcA and Δ morA mutants was also found in the stringent response defective Δ relA Δ spoT strain, suggesting that a regulatory intersection between c-di-GMP signaling, EPS biosynthesis and the nutrient limitation response is important for persistent surface growth. We uncover components of an important regulatory system needed for P. aeruginosa to persist in nutrient-poor conditions, and provide some of the first evidence that maintaining a mature biofilm is an active process.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,002

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,211
Écart entre enseignants0,199 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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