$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

Quorum sensing 결핍 세균에서 생물막 형성의 시간적 추이 분석
Time-course Analysis of Biofilm Formation in Quorum Sensing-deficient Bacteria 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.50 no.2, 2014년, pp.108 - 113  

김수경 (부산대학교 약학대학 약학과 미생물학 연구실) ,  이미난 (부산대학교 약학대학 약학과 미생물학 연구실) ,  이준희 (부산대학교 약학대학 약학과 미생물학 연구실)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 비브리오 불니피쿠스균(Vibrio vulnificus)은 그람 음성의 병원균들로써, quorum sensing(QS) 기전을 통해 병원성을 발현하는 세균들이다. 이들 병원균의 감염은 많은 경우 생물막 형성에 의해 매개된다고 알려져 있는데, 이에 본 연구에서는 P. aeruginosa와 V. vulnificus를 대상으로 QS 기전의 유무에 따른 생물막 형성의 시간적 추이를 분석해 보았다. 그 결과 P. aeruginosa의 경우 QS 기전이 결핍된 균주가 야생형에 비해 초기 부착은 더 잘 하였으나, 이후 생물막 구조의 성숙 능력은 야생형에 비해 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. 이러한 특성 때문에 야생형과 QS 결핍 균주의 생물막 형성을 시간의 추이에 따라 정량적으로 비교해 보면 초기 10시간 정도 까지는 QS 결핍 균주가 더 많은 생물막을 형성하다가, 이후 야생형이 더 많이 생물막을 형성하는 역전 현상이 관찰되었다. V. vulnificus는 P. aeruginosa와는 달리 QS 결핍 균주가 야생형보다 더 많은 생물막을 형성한다고 보고된 균주이다. 이 균주에서 같은 방식으로 생물막 형성을 조사해 본 결과, 108시간의 장시간 동안에도 항상 QS 결핍 균주가 야생형 보다 더 많은 생물막을 형성하여, 역전 현상은 관찰되지 않았다. 이 결과는 P. aeruginosa의 경우에는 QS 기전이 초기 부착은 저해하는 방향으로, 성숙과정은 촉진시키는 방향으로 작용하며, V. vulnificus에서는 일관되게 생물막 형성을 저해하는 방향으로 작용함을 보여주는 것이다. 따라서 생물막 제어를 위한 타겟으로 QS기전을 이용할 때에는 제어하고자 하는 생물막 형성 단계와 세균 종을 함께 고려하여야 한다고 제안한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Pseudomonas aeruginosa and Vibrio vulnificus are Gram-negative human pathogens, which exert their virulence through quorum sensing (QS) regulation. The infection of these pathogens have been known to be mediated by biofilm formation in many cases and this study carried out the time-course analysis o...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • , 2013). 그 연구에서는 약 40시간 정도의 시간에서 V. vulnificus 야생형 균주와 smcR - 돌연변이주의 생물막 형성 양상을 조사하였는데, 본 연구에서는 약 110시간 정도로 장기간에 걸쳐 정지 생물막 형성을 조사하여, 야생형과 QS 돌연변이주간에 P. aeruginosa 와 같은 생물막 형성의 역전 현상이 관찰되는지를 조사하여 보았다. 그 결과, V.
  • aeruginosa의 생물막 형성을 정량적으로 측정 할 때 생물막 발달의 초기 단계에서 측정을 하게 되면 QS 돌연변이주가 더 높은 생물막 형성능을 보이는 것으로 측정될 수도 있음을 알 수 있다. 따라서 본 연구결과는 지금까지 여러 연구자들에 의해 수행된 P. aeruginosa의 생물막 형성 실험에서 경우에 따라 QS 기전이 생물막 형성에 중요하다고 결과가 나오기도 하고, 그 반대로 나오기도 했는지에 대한 한 가지 단서를 제공해 준다.
  • 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 비브리오 불니피쿠스균(Vibrio vulnificus)은 그람 음성의 병원균들로써, quorum sensing (QS) 기전을 통해 병원성을 발현하는 세균들이다. 이들 병원균의 감염은 많은 경우 생물막 형성에 의해 매개된다고 알려져 있는데, 이에 본 연구에서는 P. aeruginosa와 V. vulnificus를 대상으로 QS 기전의 유무에 따른 생물막 형성의 시간적 추이를 분석해 보았다. 그 결과 P.
  • , 2013). 이에 본 연구에서는 P. aeruginosa와 V. vulnificus를 대상으로 QS 기전의 유무에 따른 생물막 형성의 시간적 추이를 흐름이 없는 정지 환경과 강한 흐름이 있는 유동 환경으로 각각 나누어 장시간에 걸쳐 조사해 보았다. 그 결과 P.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
quorum sensing은 어떤 기전입니까? , 2014). QS 기전은 여러 세균에서 병독인자들의 발현, 생물막 형성, 운동성, 항생제 내성 등과 같은 발병력과 관련되는 현상들의 조절에 관여하는 중요한 인식 조절기전이다(Welch et al., 2005; Reading and Sperandio, 2006; Williams, 2007).
생물막이란? 생물막(biofilm)은 고체나 액체 표면 위에 수~수백 마이크로미터 두께의 다량체 기질(polymeric matrix) 막 속에 형성된 미생물들의 3차원적 공동체(microbial community)이다. 미생물은 상피 세포, 뼈, 치아, 혈관내벽 등 생체 물질과 카테터(catheter), 삽입 보형물(implant), 인공장기 등의 인공물질 모두에 생물막을 형성 하며, 이는 감염의 중요한 요인이다(Huq et al.
P. aeruginosa의 병독성 인자에 관련된 QS 기전의 주요 신호 물질은 무엇입니까? P. aeruginosa에서는 병독성에 관여하는 많은 인자들이 QS 기전에 의해 발현이 조절 되는데, lasI와 rhlI 유전자를 통해 N-3-oxododecanoyl-homoserine lactone (3OC12-HSL)과 N-butyryl-homoserine lactone (C4-HSL)을 주신호물질로 생산하여 LasR, QscR, RhlR 등의 조절 단백질을 활성화 시키고, 이들은 다시 다양한 병독 인자들의 발현을 유도한다(Schuster et al., 2003; Lee et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (25)

  1. Cos, P., Tote, K., Horemans, T., and Maes, L. 2010. Biofilms: an extra hurdle for effective antimicrobial therapy. Curr. Pharm. Des. 16, 2279-2295. 

  2. Davies, D.G., Parsek, M.R., Pearson, J.P., Iglewski, B.H., Costerton, J.W., and Greenberg, E.P. 1998. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm. Science 280, 295-298. 

  3. Fazli, M., Almblad, H., Rybtke, M.L., Givskov, M., Eberl, L., and Tolker-Nielsen, T. 2014. Regulation of biofilm formation in Pseudomonas and Burkholderia species. Environ. Microbiol. DOI 10.1111/1462-2920.12448. 

  4. Henke, J.M. and Bassler, B.L. 2004. Bacterial social engagements. Trends Cell. Biol. 14, 648-656. 

  5. Heydorn, A., Ersboll, B., Kato, J., Hentzer, M., Parsek, M.R., Tolker-Nielsen, T., Givskov, M., and Molin, S. 2002. Statistical analysis of Pseudomonas aeruginosa biofilm development: impact of mutations in genes involved in twitching motility, cell-to-cell signaling, and stationary-phase sigma factor expression. Appl. Environ. Microbiol. 68, 2008-2017. 

  6. Huq, A., Whitehouse, C.A., Grim, C.J., Alam, M., and Colwell, R.R. 2008. Biofilms in water, its role and impact in human disease transmission. Curr. Opin. Biotechnol. 19, 244-247. 

  7. Hurley, M.N., Camara, M., and Smyth, A.R. 2012. Novel approaches to the treatment of Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis. Eur. Respir. J. 40, 1014-1023. 

  8. Jeong, H.S., Lee, M.H., Lee, K.H., Park, S.J., and Choi, S.H. 2003. SmcR and cyclic AMP receptor protein coactivate Vibrio vulnificus vvpE encoding elastase through the RpoS-dependent promoter in a synergistic manner. J. Biol. Chem. 278, 45072-45081. 

  9. Jones, M.K. and Oliver, J.D. 2009. Vibrio vulnificus: disease and pathogenesis. Infect. Immun. 77, 1723-1733. 

  10. Kim, S.M., Park, J.H., Lee, H.S., Kim, W.B., Ryu, J.M., Han, H.J., and Choi, S.H. 2013. LuxR homologue SmcR is essential for Vibrio vulnificus pathogenesis and biofilm detachment, and its expression is induced by host cells. Infect. Immun. 81, 3721-3730. 

  11. Lee, J.H., Lequette, Y., and Greenberg, E.P. 2006. Activity of purified QscR, a Pseudomonas aeruginosa orphan quorum-sensing transcription factor. Mol. Microbiol. 59, 602-609. 

  12. Lequette, Y., Lee, J.H., Ledgham, F., Lazdunski, A., and Greenberg, E.P. 2006. A distinct QscR regulon in the Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing circuit. J. Bacteriol. 188, 3365-3370. 

  13. Matsumoto-Mashimo, C., Guerout, A.M., and Mazel, D. 2004. A new family of conditional replicating plasmids and their cognate Escherichia coli host strains. Res. Microbiol. 155, 455-461. 

  14. Page, M.G. and Heim, J. 2009. Prospects for the next anti-Pseudomonas drug. Curr. Opin. Pharmacol. 9, 558-565. 

  15. Parsek, M.R., and Greenberg, E.P. 2005. Sociomicrobiology: the connections between quorum sensing and biofilms. Trends Microbiol. 13, 27-33. 

  16. Pearson, J.P., Pesci, E.C., and Iglewski, B.H. 1997. Roles of Pseudomonas aeruginosa las and rhl quorum-sensing systems in control of elastase and rhamnolipid biosynthesis genes. J. Bacteriol. 179, 5756-5767. 

  17. Purevdorj, B., Costerton, J.W., and Stoodley, P. 2002. Influence of hydrodynamics and cell signaling on the structure and behavior of Pseudomonas aeruginosa biofilms. Appl. Environ. Microbiol. 68, 4457-4464. 

  18. Reading, N.C. and Sperandio, V. 2006. Quorum sensing: the many languages of bacteria. FEMS Microbiol. Lett. 254, 1-11. 

  19. Roh, J.B., Lee, M.A., Lee, H.J., Kim, S.M., Cho, Y., Kim, Y.J., Seok, Y.J., Park, S.J., and Lee, K.H. 2006. Transcriptional regulatory cascade for elastase production in Vibrio vulnificus: LuxO activates luxT expression and LuxT represses smcR expression. J. Biol. Chem. 281, 34775-34784. 

  20. Schuster, M. and Greenberg, E.P. 2006. A network of networks: quorum-sensing gene regulation in Pseudomonas aeruginosa. Int. J. Med. Microbiol. 296, 73-81. 

  21. Schuster, M., Lostroh, C.P., Ogi, T., and Greenberg, E.P. 2003. Identification, timing, and signal specificity of Pseudomonas aeruginosa quorum-controlled genes: a transcriptome analysis. J. Bacteriol. 185, 2066-2079. 

  22. Walters, M.C., Roe, F., Bugnicourt, A., Franklin, M.J., and Stewart, P.S. 2003. Contributions of antibiotic penetration, oxygen limitation, and low metabolic activity to tolerance of Pseudomonas aeruginosa biofilms to ciprofloxacin and tobramycin. Antimicrob. Agents Chemother. 47, 317-323. 

  23. Welch, M., Mikkelsen, H., Swatton, J.E., Smith, D., Thomas, G.L., Glansdorp, F.G., and Spring, D.R. 2005. Cell-cell communication in Gram-negative bacteria. Mol. Biosyst. 1, 196-202. 

  24. Whiteley, M., Lee, K.M., and Greenberg, E.P. 1999. Identification of genes controlled by quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 13904-13909. 

  25. Williams, P. 2007. Quorum sensing, communication and cross-kingdom signalling in the bacterial world. Microbiology 153, 3923-3938. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로