Quorum Sensing Regulates ‘swim-or-stick’ Lifestyle in the Phycosphere
Notice bibliographique
Résumé
Originality-significance statement Motility and biofilm formation are processes regulated by quorum sensing (QS) in bacteria. Both functions are believed to play an important role in interactions between bacteria and phytoplankton. Here, we show that two bacterial symbionts from the microbial community associated with a ubiquitous diatom switch their motile lifestyle to attached cells while an opportunist bacterium from the same community is incapable of attachment, despite possessing the genetic machinery to do so. Further work indicated that the opportunist lacks QS signal synthases while the symbionts produce three QS signals, one of which is mainly responsible for regulating symbiont colonization of the diatom microenvironment. These findings suggest that QS regulates colonization of diatom surfaces and further work on these model systems will inform our understanding of particle aggregation and bacterial attachment to marine snow and how these processes influence the global carbon cycle. Summary Interactions between phytoplankton and bacteria play major roles in global biogeochemical cycles and oceanic nutrient fluxes. These interactions occur in the microenvironment surrounding phytoplankton cells, known as the phycosphere. Bacteria in the phycosphere use either chemotaxis or attachment to benefit from algal excretions. Both processes are regulated by quorum sensing (QS), a cell-cell signaling mechanism that uses small infochemicals to coordinate bacterial gene expression. However, the role of QS in regulating bacterial attachment in the phycosphere is not clear. Here, we isolated a Sulfitobacter pseudonitzschiae F5 and a Phaeobacter sp. F10 belonging to the marine Roseobacter group and an Alteromonas macleodii F12 belonging to Alteromonadaceae, from the microbial community of the ubiquitous diatom Asterionellopsis glacialis. We show that only the Roseobacter group isolates (diatom symbionts) can attach to diatom transparent exopolymeric particles. Despite all three bacteria possessing genes involved in motility, chemotaxis, and attachment, only S. pseudonitzschiae F5 and Phaeobacter sp. F10 possessed complete QS systems and could synthesize QS signals. Using UHPLC-MS/MS, we identified three QS molecules produced by both bacteria of which only 3-oxo-C 16:1 -HSL strongly inhibited bacterial motility and stimulated attachment in the phycosphere. These findings suggest that QS signals enable colonization of the phycosphere by algal symbionts.
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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 ».