A genetic screen identifies a role for oprF in Pseudomonas aeruginosa biofilm stimulation by subinhibitory antibiotics
Notice bibliographique
Résumé
Biofilms are surface-associated communities of bacteria that grow in a self-produced matrix of polysaccharides, proteins, and extracellular DNA (eDNA). Sub-minimal inhibitory concentrations (sub-MIC) of antibiotics induce biofilm formation, potentially as a defensive response to antibiotic stress. However, the mechanisms behind sub-MIC antibiotic-induced biofilm formation are unclear. We show that treatment of Pseudomonas aeruginosa with multiple classes of sub-MIC antibiotics with distinct targets induces biofilm formation. Further, addition of exogenous eDNA or cell lysate failed to increase biofilm formation to the same extent as antibiotics, suggesting that the release of cellular contents by antibiotic-driven bacteriolysis is insufficient. Using a genetic screen for stimulation-deficient mutants, we identified the outer membrane porin OprF and the ECF sigma factor SigX as important. Similarly, loss of OmpA - the Escherichia coli OprF homolog - prevented sub-MIC antibiotic stimulation of E. coli biofilms. Our screen also identified the periplasmic disulfide bond-forming enzyme DsbA and a predicted cyclic-di-GMP phosphodiesterase encoded by PA2200 as essential for biofilm stimulation. The phosphodiesterase activity of PA2200 is likely controlled by a disulfide bond in its regulatory domain, and folding of OprF is influenced by disulfide bond formation, connecting the mutant phenotypes. Addition of reducing agent dithiothreitol prevented sub-MIC antibiotic biofilm stimulation. Finally, activation of a c-di-GMP-responsive promoter follows treatment with sub-MIC antibiotics in the wild-type but not an oprF mutant. Together, these results show that antibiotic-induced biofilm formation is likely driven by a signaling pathway that translates changes in periplasmic redox state into elevated biofilm formation through increases in c-di-GMP.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 |
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 ».