DNA adenine methylation influences gene expression and biofilm formation in <i>Streptococcus mutans</i>
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Streptococcus mutans , a key oral pathogen, utilizes quorum sensing to regulate biofilm formation—a major virulence factor in the development of dental caries (tooth decay). Our recent research uncovered a complex interplay between the CSP-ComDE quorum sensing pathway and the Type II DpnII restriction-modification (R-M) system in S. mutans . The DpnII R-M system methylates adenine at 5′-GATC-3′ sites and cleaves unmethylated DNA, significantly influencing foreign DNA acquisition and gene expression. In this study, we investigated the impact of a ΔRM mutant, which lacks adenine methylation, on biofilm formation. The ΔRM mutant formed fragile biofilms that easily detach from surfaces, with significantly reduced exopolysaccharide content and increased extracellular DNA, which appears to be associated with membrane vesicle production rather than cell lysis. RNA-seq analysis revealed only few differentially expressed genes directly involved in biofilm formation, such as gtfC , suggesting that the biofilm defect may result from indirect effects or alternative regulatory mechanisms. Notably, the downregulation of mutanobactin-related genes and upregulation of genes involved in de novo purine nucleotide biosynthesis point to novel pathways influenced by DNA methylation. These findings contribute to a deeper understanding of the multifactorial nature of biofilm formation and the role of epigenetic modifications in microbial behavior. IMPORTANCE This study highlights the critical role of DNA methylation in regulating biofilm formation and virulence in Streptococcus mutans . By examining the interplay between adenine methylation, extracellular DNA (eDNA), membrane vesicles (MVs), and glucan production, we provide new insights into the complex biology of biofilm development. Our findings challenge traditional views by emphasizing the importance of MVs and eDNA in maintaining biofilm integrity. Understanding these epigenetics modifications not only advances our knowledge of microbial regulation but also identifies novel targets for antimicrobial therapy. Since adenine methylation is rare or absent in mammalian cells, targeting this modification presents a promising strategy to disrupt biofilm formation and combat bacterial infections. The insights gained from this study may inform the development of innovative approaches to manage biofilm-associated infections and improve oral health outcomes.
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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 ».