Links between extracellular proteases, matrix components production and cell-cell communication in a Bacillus subtilis biofilmŠpacapan, Mihael (Avtor) Danevčič, Tjaša (Mentor) Mandić Mulec, Ines (Komentor) Celično signaliziranjeproteazedušenje kvorumabiofilmrazgradni encimizaznavanje kvorumaautoindukcijski signalplavajoči biofilmsporulacijaBacillusPo Gramu pozitivne bakterije uporabljajo peptide (autoinduktorje, AI) za medcelično komunikacijo, s katerimi lahko regulirajo številne prilagoditve na kritično celično gostoto populacije (kvorum). Obstoječe teorije in raziskave predpostavljajo, da AI signali in pripadajoči sistemi za zaznavanje kvoruma regulirajo sintezo javnih dobrin (npr. zunajceličnih proteaz in komponent matriksa, ki povezuje celice v biofilmih). To teorijo smo testirali tudi v okviru doktorske disertacije. Kot model smo uporabili komunikacijski sistem bakterije Bacillus subtilis, ki temelji na signalnem peptidu ComX in je del komunikacijskega sistema ComQXPA. Ta uravnava bakterijsko genetsko kompetenco in proizvodnjo lipopeptidnega antibiotika surfaktina sorazmerno s celično gostoto. Predpostavili smo, da imajo mutante, ki ne proizvajajo ComX, znižano proizvodnjo zunajceličnih proteaz in komponent matriksa. Prav tako smo preiskovali razgradnjo peptida ComX s strani zunajceličnih proteaz bakterije B. subtilis. Eksperimenti so potrdili pozitivno vlogo signala ComX pri proizvodnji zunajceličnih proteaz in občutljivost ComX za razgradnjo z zunajceličnimi proteazami, ki jih regulira. Vloga ComX pri sintezi komponent matriksa je bila v nasprotju s testirano hipotezo. V plavajočem biofilmu mutante ComX smo namreč izmerili višjo kumulativno izražanje promotorjev matriksa (P epsA , P tapA ); višjo koncentracijo zunajceličnih polisaharidov in proteinov na plavajoči biofilm, a tudi nižje izražanje sporulacijskega gena spoIIQ, nižje število spor in več celic na plavajoči biofilm kot pri divjem tipu. Zaključili smo, da sistem ComQXPA služi bakteriji kot »stikalo«, ki zmanjša energijski vložek bakterij v rast in razvoj biofilma in zagotovi večji vložek energije v sporulacijo in druge zgoraj omenjene adaptacije.[M. Špacapan]20192019-11-01 07:45:22Doktorsko delo/naloga112674UDK: 602.3:579.852.11:579.22:579.25(043.3)VisID: 174937COBISS_ID: 9334393sl