- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
The perception of bacteria and arch
The perception of bacteria and archaea as autonomous
single-celled organisms is steadily shifting as the capacity
to live within structured communities known as biofilms
is discovered in species spanning broad taxonomic groups
[1–3]. Biofilms are composed of many microbial cells,
often of multiple species, held within an extracellular
matrix (ECM) [4]. Because biofilms bring cells together in
close physical proximity, the process of biofilm formation
is coupled with additional social systems and mechanisms
fundamental to microbiology, including quorum sensing
(and other forms of cell-to-cell communication), horizontal
gene transfer (HGT) and the secretion of enzymes
that degrade complex material, causing the ECM to act
like a kind of shared external digestive system [3,5]. The
end result is a community lifestyle whereby cells may
benefit from the advantages of enhanced protection
from natural eukaryotic predators [6], other antagonistic
microbial species, chemicals, antibiotics or immune responses
[5,7,8]. Biofilms may aid in nutrient acquisition
and storage [5], facilitate accelerated rates of recombination
[9,10] and allow for coordinated multicellular behaviors
[11–15]. Direct analyses of aquatic ecosystems
have led to the realization that a majority of microbial
species in nature exist in biofilms [2,16–20].
General features of bacterial biofilms have been revealed
through the study of several key model species, including
Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and
Bacillus subtilis. Chemical signals and other external
factors often regulate the biofilm lifecycle in bacteria, a
sequential process typified by initial attachment of planktonic
cells, microcolony formation, maturation into larger
structures innervated by aqueous pores or channels, and
eventual breakdown or dispersal [5,21,22]. Rather than
being simple aggregates of many cells, biofilms contain
microenvironments with physical and chemical gradients
that establish spatial and temporal genetic patterns
sometimes leading to differentiation into multiple cell
types [23–26]. Many genes involved in the production
and maintenance of matrix materials or extracellular
polymeric substances (EPSs) have also been identified
[5,27–29]. The principal components of bacterial matrices
are polysaccharides, extracellular DNA (eDNA) and amyloid
protein [5]. The exact composition, physical and chemical
properties, and amounts of these components varies in
different species and environmental conditions [4].
While biofilm formation is best characterized for bacterial
species [30,31], it has been demonstrated in a number
of archaeal groups within the phyla Crenarchaeota and
Euryarchaeota, such as Sulfolobus spp. [32–34], methanogens
[30], acidophilic thermoplasmatales [35], the cold-living
SM1 strain found in sulfuric springs [36,37] and halophilic
archaea [38]. A recent survey of biofilm formation
in haloarchaea (i.e., members of the class Halobacteria)conducted by Fröls and coworkers showed that a majority
of tested strains were able to adhere to glass and form
biofilms [38]. Species were categorized according to adhesion
strength and overall biofilm structure. Haloferax
volcanii fell within the highest adherence group, and
formed large surface associated aggregates, relative to
other species, including Halobacterium salinarum,
which formed smaller micro- and macrocolonies in
carpet-like layers [38].
We conducted a physiological analysis of biofilm formation
by H. volcanii DS2 due to several advantages of
using this species as a model for archaeal biofilm formation.
The wild-type H. volcanii DS2 strain was cultivated
from sediment from the Dead Sea in 1975 [39]: it is a
relatively fast-growing non-fastidious mesophile, requiring
no special equipment to grow in the laboratory [40,41] and
was the first archaeon to be artificially transformed [42].
H. volcanii DS2 has an available genome sequence [43] and
an expanding genetic and proteomic toolbox [42,44–49].
Haloarchaea also undergo promiscuous gene transfer in the
environment [50–52] and are excellent species for studying
evolutionary processes due to island-like distribution
[53–55]. We hypothesize that a cell-to-cell contactdependent
gene transfer mechanism in H. volcanii
[56–58] may be active when cells are contained within
biofilm communities. The available genetic system allowed
us to engineer a H. volcanii strain expressing GFP for
three-dimensional biofilm imaging by confocal laser scanning
microscopy (CLSM). Here we characterize key aspects
of H. volcanii biofilm structural development, composition,
dynamics and recombination frequency.
single-celled organisms is steadily shifting as the capacity
to live within structured communities known as biofilms
is discovered in species spanning broad taxonomic groups
[1–3]. Biofilms are composed of many microbial cells,
often of multiple species, held within an extracellular
matrix (ECM) [4]. Because biofilms bring cells together in
close physical proximity, the process of biofilm formation
is coupled with additional social systems and mechanisms
fundamental to microbiology, including quorum sensing
(and other forms of cell-to-cell communication), horizontal
gene transfer (HGT) and the secretion of enzymes
that degrade complex material, causing the ECM to act
like a kind of shared external digestive system [3,5]. The
end result is a community lifestyle whereby cells may
benefit from the advantages of enhanced protection
from natural eukaryotic predators [6], other antagonistic
microbial species, chemicals, antibiotics or immune responses
[5,7,8]. Biofilms may aid in nutrient acquisition
and storage [5], facilitate accelerated rates of recombination
[9,10] and allow for coordinated multicellular behaviors
[11–15]. Direct analyses of aquatic ecosystems
have led to the realization that a majority of microbial
species in nature exist in biofilms [2,16–20].
General features of bacterial biofilms have been revealed
through the study of several key model species, including
Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and
Bacillus subtilis. Chemical signals and other external
factors often regulate the biofilm lifecycle in bacteria, a
sequential process typified by initial attachment of planktonic
cells, microcolony formation, maturation into larger
structures innervated by aqueous pores or channels, and
eventual breakdown or dispersal [5,21,22]. Rather than
being simple aggregates of many cells, biofilms contain
microenvironments with physical and chemical gradients
that establish spatial and temporal genetic patterns
sometimes leading to differentiation into multiple cell
types [23–26]. Many genes involved in the production
and maintenance of matrix materials or extracellular
polymeric substances (EPSs) have also been identified
[5,27–29]. The principal components of bacterial matrices
are polysaccharides, extracellular DNA (eDNA) and amyloid
protein [5]. The exact composition, physical and chemical
properties, and amounts of these components varies in
different species and environmental conditions [4].
While biofilm formation is best characterized for bacterial
species [30,31], it has been demonstrated in a number
of archaeal groups within the phyla Crenarchaeota and
Euryarchaeota, such as Sulfolobus spp. [32–34], methanogens
[30], acidophilic thermoplasmatales [35], the cold-living
SM1 strain found in sulfuric springs [36,37] and halophilic
archaea [38]. A recent survey of biofilm formation
in haloarchaea (i.e., members of the class Halobacteria)conducted by Fröls and coworkers showed that a majority
of tested strains were able to adhere to glass and form
biofilms [38]. Species were categorized according to adhesion
strength and overall biofilm structure. Haloferax
volcanii fell within the highest adherence group, and
formed large surface associated aggregates, relative to
other species, including Halobacterium salinarum,
which formed smaller micro- and macrocolonies in
carpet-like layers [38].
We conducted a physiological analysis of biofilm formation
by H. volcanii DS2 due to several advantages of
using this species as a model for archaeal biofilm formation.
The wild-type H. volcanii DS2 strain was cultivated
from sediment from the Dead Sea in 1975 [39]: it is a
relatively fast-growing non-fastidious mesophile, requiring
no special equipment to grow in the laboratory [40,41] and
was the first archaeon to be artificially transformed [42].
H. volcanii DS2 has an available genome sequence [43] and
an expanding genetic and proteomic toolbox [42,44–49].
Haloarchaea also undergo promiscuous gene transfer in the
environment [50–52] and are excellent species for studying
evolutionary processes due to island-like distribution
[53–55]. We hypothesize that a cell-to-cell contactdependent
gene transfer mechanism in H. volcanii
[56–58] may be active when cells are contained within
biofilm communities. The available genetic system allowed
us to engineer a H. volcanii strain expressing GFP for
three-dimensional biofilm imaging by confocal laser scanning
microscopy (CLSM). Here we characterize key aspects
of H. volcanii biofilm structural development, composition,
dynamics and recombination frequency.
0/5000
The perception of bacteria and archaea as autonomoussingle-celled organisms is steadily shifting as the capacityto live within structured communities known as biofilmsis discovered in species spanning broad taxonomic groups[1–3]. Biofilms are composed of many microbial cells,often of multiple species, held within an extracellularmatrix (ECM) [4]. Because biofilms bring cells together inclose physical proximity, the process of biofilm formationis coupled with additional social systems and mechanismsfundamental to microbiology, including quorum sensing(and other forms of cell-to-cell communication), horizontalgene transfer (HGT) and the secretion of enzymesthat degrade complex material, causing the ECM to actlike a kind of shared external digestive system [3,5]. Theend result is a community lifestyle whereby cells maybenefit from the advantages of enhanced protectionfrom natural eukaryotic predators [6], other antagonisticmicrobial species, chemicals, antibiotics or immune responses[5,7,8]. Biofilms may aid in nutrient acquisitionand storage [5], facilitate accelerated rates of recombination[9,10] and allow for coordinated multicellular behaviors[11–15]. Direct analyses of aquatic ecosystemshave led to the realization that a majority of microbialspecies in nature exist in biofilms [2,16–20].General features of bacterial biofilms have been revealedthrough the study of several key model species, includingPseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus andBacillus subtilis. Chemical signals and other externalfactors often regulate the biofilm lifecycle in bacteria, asequential process typified by initial attachment of planktoniccells, microcolony formation, maturation into largerstructures innervated by aqueous pores or channels, andeventual breakdown or dispersal [5,21,22]. Rather thanbeing simple aggregates of many cells, biofilms containmicroenvironments with physical and chemical gradientsthat establish spatial and temporal genetic patternssometimes leading to differentiation into multiple celltypes [23–26]. Many genes involved in the productionand maintenance of matrix materials or extracellularpolymeric substances (EPSs) have also been identified[5,27–29]. The principal components of bacterial matricesare polysaccharides, extracellular DNA (eDNA) and amyloidprotein [5]. The exact composition, physical and chemicalproperties, and amounts of these components varies indifferent species and environmental conditions [4].While biofilm formation is best characterized for bacterialspecies [30,31], it has been demonstrated in a numberof archaeal groups within the phyla Crenarchaeota andEuryarchaeota, such as Sulfolobus spp. [32–34], methanogens[30], acidophilic thermoplasmatales [35], the cold-livingSM1 strain found in sulfuric springs [36,37] and halophilicarchaea [38]. A recent survey of biofilm formationin haloarchaea (i.e., members of the class Halobacteria)conducted by Fröls and coworkers showed that a majority
of tested strains were able to adhere to glass and form
biofilms [38]. Species were categorized according to adhesion
strength and overall biofilm structure. Haloferax
volcanii fell within the highest adherence group, and
formed large surface associated aggregates, relative to
other species, including Halobacterium salinarum,
which formed smaller micro- and macrocolonies in
carpet-like layers [38].
We conducted a physiological analysis of biofilm formation
by H. volcanii DS2 due to several advantages of
using this species as a model for archaeal biofilm formation.
The wild-type H. volcanii DS2 strain was cultivated
from sediment from the Dead Sea in 1975 [39]: it is a
relatively fast-growing non-fastidious mesophile, requiring
no special equipment to grow in the laboratory [40,41] and
was the first archaeon to be artificially transformed [42].
H. volcanii DS2 has an available genome sequence [43] and
an expanding genetic and proteomic toolbox [42,44–49].
Haloarchaea also undergo promiscuous gene transfer in the
environment [50–52] and are excellent species for studying
evolutionary processes due to island-like distribution
[53–55]. We hypothesize that a cell-to-cell contactdependent
gene transfer mechanism in H. volcanii
[56–58] may be active when cells are contained within
biofilm communities. The available genetic system allowed
us to engineer a H. volcanii strain expressing GFP for
three-dimensional biofilm imaging by confocal laser scanning
microscopy (CLSM). Here we characterize key aspects
of H. volcanii biofilm structural development, composition,
dynamics and recombination frequency.
of tested strains were able to adhere to glass and form
biofilms [38]. Species were categorized according to adhesion
strength and overall biofilm structure. Haloferax
volcanii fell within the highest adherence group, and
formed large surface associated aggregates, relative to
other species, including Halobacterium salinarum,
which formed smaller micro- and macrocolonies in
carpet-like layers [38].
We conducted a physiological analysis of biofilm formation
by H. volcanii DS2 due to several advantages of
using this species as a model for archaeal biofilm formation.
The wild-type H. volcanii DS2 strain was cultivated
from sediment from the Dead Sea in 1975 [39]: it is a
relatively fast-growing non-fastidious mesophile, requiring
no special equipment to grow in the laboratory [40,41] and
was the first archaeon to be artificially transformed [42].
H. volcanii DS2 has an available genome sequence [43] and
an expanding genetic and proteomic toolbox [42,44–49].
Haloarchaea also undergo promiscuous gene transfer in the
environment [50–52] and are excellent species for studying
evolutionary processes due to island-like distribution
[53–55]. We hypothesize that a cell-to-cell contactdependent
gene transfer mechanism in H. volcanii
[56–58] may be active when cells are contained within
biofilm communities. The available genetic system allowed
us to engineer a H. volcanii strain expressing GFP for
three-dimensional biofilm imaging by confocal laser scanning
microscopy (CLSM). Here we characterize key aspects
of H. volcanii biofilm structural development, composition,
dynamics and recombination frequency.
การแปล กรุณารอสักครู่..
การรับรู้ของเชื้อแบคทีเรียและเคีเป็นอิสระ
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างต่อเนื่องขยับเป็นกำลังการผลิต
ที่จะอาศัยอยู่ในชุมชนที่มีโครงสร้างที่รู้จักกันเป็นไบโอฟิล์ม
ถูกค้นพบในสายพันธุ์ซึ่งประกอบไปด้วยกลุ่มอนุกรมวิธานกว้าง
[1-3] ไบโอฟิล์มที่มีองค์ประกอบของเซลล์จุลินทรีย์จำนวนมาก
มักจะของสายพันธุ์หลายจัดขึ้นภายในเซลล์
เมทริกซ์ (ECM) [4] เพราะไบโอฟิล์มนำเซลล์เข้าด้วยกันใน
ใกล้ชิดทางกายภาพใกล้กระบวนการของการสร้างไบโอฟิล์ม
เป็นคู่กับระบบสังคมเพิ่มเติมและกลไก
พื้นฐานทางจุลชีววิทยารวมทั้งการตรวจจับองค์ประชุม
(และรูปแบบอื่น ๆ ของการสื่อสารของเซลล์ไปยังเซลล์), แนวนอน
ถ่ายโอนยีน (HGT) และ การหลั่งของเอนไซม์
ที่ย่อยสลายวัสดุที่ซับซ้อนทำให้ ECM จะทำหน้าที่
เช่นเดียวกับชนิดของระบบย่อยอาหารภายนอกที่ใช้ร่วมกัน [3,5]
ผลลัพธ์ที่ได้คือวิถีชีวิตชุมชนโดยเซลล์ที่อาจ
ได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบของการป้องกันที่เพิ่มขึ้น
จากการล่า eukaryotic ธรรมชาติ [6], อื่น ๆ ปฏิปักษ์
สายพันธุ์จุลินทรีย์, สารเคมี, ยาปฏิชีวนะหรือการตอบสนองภูมิคุ้มกัน
[5,7,8] ไบโอฟิล์มอาจช่วยในการเข้าซื้อกิจการของสารอาหาร
และการเก็บรักษาได้ [5], อำนวยความสะดวกในอัตราเร่งของการรวมตัวกันอีก
[9,10] และอนุญาตให้มีพฤติกรรมการประสานงานเซลล์
[11-15] การวิเคราะห์โดยตรงของระบบนิเวศทางน้ำ
ได้นำไปสู่การตระหนักว่าส่วนใหญ่ของจุลินทรีย์
สายพันธุ์ในธรรมชาติที่มีอยู่ในไบโอฟิล์ม [2,16-20].
คุณสมบัติทั่วไปของไบโอฟิล์มแบคทีเรียได้รับการเปิดเผย
ผ่านการศึกษาของสายพันธุ์ที่สำคัญหลายรูปแบบรวมทั้ง
เชื้อ Pseudomonas aeruginosa, เชื้อ Staphylococcus aureus และ
เชื้อ Bacillus subtilis สัญญาณทางเคมีและภายนอกอื่น ๆ
ปัจจัยที่มักจะควบคุมวงจรชีวิตของไบโอฟิล์มในแบคทีเรีย
กระบวนการลำดับตรึงตราเริ่มต้นของสิ่งที่แนบมา planktonic
เซลล์ก่อ microcolony, การเจริญเติบโตเป็นใหญ่
โครงสร้าง innervated โดยรูขุมขนน้ำหรือช่องทางและ
ความล้มเหลวในที่สุดหรือกระจาย [5,21,22 ] แทนที่จะ
เป็นมวลรวมที่เรียบง่ายของเซลล์หลายไบโอฟิล์มมี
microenvironments ที่มีการไล่ระดับสีกายภาพและทางเคมี
ที่สร้างรูปแบบพื้นที่และเวลาทางพันธุกรรม
บางครั้งนำไปสู่ความแตกต่างในเซลล์หลาย
ชนิด [23-26] ยีนต่างๆที่เกี่ยวข้องในการผลิต
และการบำรุงรักษาของวัสดุเมทริกซ์หรือสาร
สารพอลิเมอ (EPSs) ยังได้รับการระบุ
[5,27-29] ส่วนประกอบหลักของการฝึกอบรมแบคทีเรีย
เป็น polysaccharides ดีเอ็นเอ extracellular (เอ็ด) และ amyloid
โปรตีน [5] องค์ประกอบที่แน่นอนทางกายภาพและเคมี
คุณสมบัติและปริมาณขององค์ประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปใน
สายพันธุ์ที่แตกต่างกันและสภาพแวดล้อมได้ [4].
ในขณะที่การสร้างไบโอฟิล์มเป็นลักษณะที่ดีที่สุดสำหรับแบคทีเรีย
สายพันธุ์ [30,31] จะได้รับการแสดงให้เห็นในจำนวน
ของกลุ่ม archaeal ภายใน phyla Crenarchaeota และ
Euryarchaeota เช่น spp Sulfolobus [32-34], methanogens
[30], thermoplasmatales acidophilic [35], เย็นชีวิต
สายพันธุ์ที่พบใน SM1 น้ำพุกำมะถัน [36,37] และชอบเกลือ
เคีย [38] การสำรวจล่าสุดของการสร้างไบโอฟิล์ม
ใน haloarchaea (เช่นสมาชิกของชนชั้น Halobacteria) ดำเนินการโดยFrölsและเพื่อนร่วมงานพบว่าส่วนใหญ่
ของสายพันธุ์ที่มีความสามารถที่จะปฏิบัติตามแก้วและแบบ
ไบโอฟิล์ม [38] ชนิดแบ่งตามการยึดเกาะ
ความแข็งแรงและโครงสร้างไบโอฟิล์มโดยรวม Haloferax
volcanii ตกอยู่ในกลุ่มที่ยึดมั่นสูงสุดและ
เกิดขึ้นบนพื้นผิวขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องมวลรวมเมื่อเทียบกับ
สายพันธุ์อื่น ๆ รวมทั้ง salinarum Halobacterium,
ซึ่งเป็นไมโครขนาดเล็กและ macrocolonies ใน
ชั้นพรมเหมือน [38].
เราดำเนินการวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาของการสร้างไบโอฟิล์ม
โดย H. volcanii DS2 เนื่องจากข้อดีหลายประการของ
การใช้สายพันธุ์นี้เป็นแบบจำลองสำหรับการสร้างไบโอฟิล์ม archaeal.
ป่าชนิดสายพันธุ์เอช volcanii DS2 ได้รับการปลูกฝัง
จากตะกอนจากทะเลเดดซีในปี 1975 [39]: มันเป็น
ค่อนข้างที่เติบโตอย่างรวดเร็ว mesophile ที่ไม่จุกจิกต้อง
ไม่มีอุปกรณ์พิเศษที่จะเติบโตในห้องปฏิบัติการ [40,41] และ
ได้รับการ archaeon แรกที่จะถูกเปลี่ยนเทียม [42].
เอช volcanii DS2 มีลำดับจีโนมที่มีอยู่ [43] และ
ขยายกล่องทางพันธุกรรมและโปรตีน [42,44-49].
Haloarchaea ยังได้รับการถ่ายโอนยีนสำส่อนใน
สภาพแวดล้อมที่ [50-52] และเป็นสายพันธุ์ที่ดีเยี่ยมสำหรับการศึกษา
กระบวนการวิวัฒนาการอันเนื่องมาจากเกาะ กระจายเหมือน
[53-55] เราตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ไปยังเซลล์ contactdependent
กลไกการถ่ายโอนยีนเอช volcanii
[56-58] อาจจะใช้งานเมื่อเซลล์มีอยู่ภายใน
ชุมชนไบโอฟิล์ม ระบบทางพันธุกรรมที่มีอยู่ได้รับอนุญาต
เราให้วิศวกรสายพันธุ์เอช volcanii แสดง GFP สำหรับ
การถ่ายภาพไบโอฟิล์มสามมิติโดยเลเซอร์สแกน confocal
กล้องจุลทรรศน์ (CLSM) ที่นี่เราลักษณะด้านที่สำคัญ
ของเอช volcanii พัฒนาโครงสร้างไบโอฟิล์ม, องค์ประกอบ,
พลวัตและความถี่ในการรวมตัวกันอีก
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างต่อเนื่องขยับเป็นกำลังการผลิต
ที่จะอาศัยอยู่ในชุมชนที่มีโครงสร้างที่รู้จักกันเป็นไบโอฟิล์ม
ถูกค้นพบในสายพันธุ์ซึ่งประกอบไปด้วยกลุ่มอนุกรมวิธานกว้าง
[1-3] ไบโอฟิล์มที่มีองค์ประกอบของเซลล์จุลินทรีย์จำนวนมาก
มักจะของสายพันธุ์หลายจัดขึ้นภายในเซลล์
เมทริกซ์ (ECM) [4] เพราะไบโอฟิล์มนำเซลล์เข้าด้วยกันใน
ใกล้ชิดทางกายภาพใกล้กระบวนการของการสร้างไบโอฟิล์ม
เป็นคู่กับระบบสังคมเพิ่มเติมและกลไก
พื้นฐานทางจุลชีววิทยารวมทั้งการตรวจจับองค์ประชุม
(และรูปแบบอื่น ๆ ของการสื่อสารของเซลล์ไปยังเซลล์), แนวนอน
ถ่ายโอนยีน (HGT) และ การหลั่งของเอนไซม์
ที่ย่อยสลายวัสดุที่ซับซ้อนทำให้ ECM จะทำหน้าที่
เช่นเดียวกับชนิดของระบบย่อยอาหารภายนอกที่ใช้ร่วมกัน [3,5]
ผลลัพธ์ที่ได้คือวิถีชีวิตชุมชนโดยเซลล์ที่อาจ
ได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบของการป้องกันที่เพิ่มขึ้น
จากการล่า eukaryotic ธรรมชาติ [6], อื่น ๆ ปฏิปักษ์
สายพันธุ์จุลินทรีย์, สารเคมี, ยาปฏิชีวนะหรือการตอบสนองภูมิคุ้มกัน
[5,7,8] ไบโอฟิล์มอาจช่วยในการเข้าซื้อกิจการของสารอาหาร
และการเก็บรักษาได้ [5], อำนวยความสะดวกในอัตราเร่งของการรวมตัวกันอีก
[9,10] และอนุญาตให้มีพฤติกรรมการประสานงานเซลล์
[11-15] การวิเคราะห์โดยตรงของระบบนิเวศทางน้ำ
ได้นำไปสู่การตระหนักว่าส่วนใหญ่ของจุลินทรีย์
สายพันธุ์ในธรรมชาติที่มีอยู่ในไบโอฟิล์ม [2,16-20].
คุณสมบัติทั่วไปของไบโอฟิล์มแบคทีเรียได้รับการเปิดเผย
ผ่านการศึกษาของสายพันธุ์ที่สำคัญหลายรูปแบบรวมทั้ง
เชื้อ Pseudomonas aeruginosa, เชื้อ Staphylococcus aureus และ
เชื้อ Bacillus subtilis สัญญาณทางเคมีและภายนอกอื่น ๆ
ปัจจัยที่มักจะควบคุมวงจรชีวิตของไบโอฟิล์มในแบคทีเรีย
กระบวนการลำดับตรึงตราเริ่มต้นของสิ่งที่แนบมา planktonic
เซลล์ก่อ microcolony, การเจริญเติบโตเป็นใหญ่
โครงสร้าง innervated โดยรูขุมขนน้ำหรือช่องทางและ
ความล้มเหลวในที่สุดหรือกระจาย [5,21,22 ] แทนที่จะ
เป็นมวลรวมที่เรียบง่ายของเซลล์หลายไบโอฟิล์มมี
microenvironments ที่มีการไล่ระดับสีกายภาพและทางเคมี
ที่สร้างรูปแบบพื้นที่และเวลาทางพันธุกรรม
บางครั้งนำไปสู่ความแตกต่างในเซลล์หลาย
ชนิด [23-26] ยีนต่างๆที่เกี่ยวข้องในการผลิต
และการบำรุงรักษาของวัสดุเมทริกซ์หรือสาร
สารพอลิเมอ (EPSs) ยังได้รับการระบุ
[5,27-29] ส่วนประกอบหลักของการฝึกอบรมแบคทีเรีย
เป็น polysaccharides ดีเอ็นเอ extracellular (เอ็ด) และ amyloid
โปรตีน [5] องค์ประกอบที่แน่นอนทางกายภาพและเคมี
คุณสมบัติและปริมาณขององค์ประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปใน
สายพันธุ์ที่แตกต่างกันและสภาพแวดล้อมได้ [4].
ในขณะที่การสร้างไบโอฟิล์มเป็นลักษณะที่ดีที่สุดสำหรับแบคทีเรีย
สายพันธุ์ [30,31] จะได้รับการแสดงให้เห็นในจำนวน
ของกลุ่ม archaeal ภายใน phyla Crenarchaeota และ
Euryarchaeota เช่น spp Sulfolobus [32-34], methanogens
[30], thermoplasmatales acidophilic [35], เย็นชีวิต
สายพันธุ์ที่พบใน SM1 น้ำพุกำมะถัน [36,37] และชอบเกลือ
เคีย [38] การสำรวจล่าสุดของการสร้างไบโอฟิล์ม
ใน haloarchaea (เช่นสมาชิกของชนชั้น Halobacteria) ดำเนินการโดยFrölsและเพื่อนร่วมงานพบว่าส่วนใหญ่
ของสายพันธุ์ที่มีความสามารถที่จะปฏิบัติตามแก้วและแบบ
ไบโอฟิล์ม [38] ชนิดแบ่งตามการยึดเกาะ
ความแข็งแรงและโครงสร้างไบโอฟิล์มโดยรวม Haloferax
volcanii ตกอยู่ในกลุ่มที่ยึดมั่นสูงสุดและ
เกิดขึ้นบนพื้นผิวขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องมวลรวมเมื่อเทียบกับ
สายพันธุ์อื่น ๆ รวมทั้ง salinarum Halobacterium,
ซึ่งเป็นไมโครขนาดเล็กและ macrocolonies ใน
ชั้นพรมเหมือน [38].
เราดำเนินการวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาของการสร้างไบโอฟิล์ม
โดย H. volcanii DS2 เนื่องจากข้อดีหลายประการของ
การใช้สายพันธุ์นี้เป็นแบบจำลองสำหรับการสร้างไบโอฟิล์ม archaeal.
ป่าชนิดสายพันธุ์เอช volcanii DS2 ได้รับการปลูกฝัง
จากตะกอนจากทะเลเดดซีในปี 1975 [39]: มันเป็น
ค่อนข้างที่เติบโตอย่างรวดเร็ว mesophile ที่ไม่จุกจิกต้อง
ไม่มีอุปกรณ์พิเศษที่จะเติบโตในห้องปฏิบัติการ [40,41] และ
ได้รับการ archaeon แรกที่จะถูกเปลี่ยนเทียม [42].
เอช volcanii DS2 มีลำดับจีโนมที่มีอยู่ [43] และ
ขยายกล่องทางพันธุกรรมและโปรตีน [42,44-49].
Haloarchaea ยังได้รับการถ่ายโอนยีนสำส่อนใน
สภาพแวดล้อมที่ [50-52] และเป็นสายพันธุ์ที่ดีเยี่ยมสำหรับการศึกษา
กระบวนการวิวัฒนาการอันเนื่องมาจากเกาะ กระจายเหมือน
[53-55] เราตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ไปยังเซลล์ contactdependent
กลไกการถ่ายโอนยีนเอช volcanii
[56-58] อาจจะใช้งานเมื่อเซลล์มีอยู่ภายใน
ชุมชนไบโอฟิล์ม ระบบทางพันธุกรรมที่มีอยู่ได้รับอนุญาต
เราให้วิศวกรสายพันธุ์เอช volcanii แสดง GFP สำหรับ
การถ่ายภาพไบโอฟิล์มสามมิติโดยเลเซอร์สแกน confocal
กล้องจุลทรรศน์ (CLSM) ที่นี่เราลักษณะด้านที่สำคัญ
ของเอช volcanii พัฒนาโครงสร้างไบโอฟิล์ม, องค์ประกอบ,
พลวัตและความถี่ในการรวมตัวกันอีก
การแปล กรุณารอสักครู่..
การรับรู้ของแบคทีเรียและอาร์เคียเป็นอิสระ
เดียว celled สิ่งมีชีวิตยังคงขยับที่ความจุ
อยู่ภายในโครงสร้างชุมชนที่เรียกว่าไบโอฟิล์ม
ถูกค้นพบในสายพันธุ์กว้างและครอบคลุมกลุ่ม
[ 1 - 1 ] ไบโอฟิล์มจะประกอบด้วยเซลล์ของจุลินทรีย์หลายชนิดหลาย
มักจะจัดขึ้นภายในเมทริกซ์ Extracellular
( ECM ) [ 4 ] เพราะเซลล์เข้าด้วยกันใน
ไบโอฟิล์มเอาความใกล้ชิดทางกายภาพ กระบวนการของการสร้างไบโอฟิล์ม
เป็นคู่กับระบบสังคมเพิ่มเติมและกลไก
พื้นฐานจุลชีววิทยา รวมทั้งตรวจจับ
องค์ประชุม ( และรูปแบบอื่น ๆของโทรศัพท์มือถือเพื่อการสื่อสารของเซลล์ ) , การถ่ายโอนยีนแนว
( HGT ) และการหลั่งของเอนไซม์ที่ย่อยสลายวัสดุ
ซับซ้อน ทำให้เกิด ECM พระราชบัญญัติ
เหมือน ชนิดใช้ภายนอกระบบการย่อยอาหาร [ จำนวน ]
ผลลัพธ์ที่ได้ คือ วิถีชีวิตชุมชน ซึ่งเซลล์อาจ
ได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบของการป้องกันขั้นสูง
จากธรรมชาติเข้ามาล่า [ 6 ] อื่น ๆ , ปฏิปักษ์
จุลินทรีย์ชนิดสารเคมี ยาปฏิชีวนะ หรือตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
[ 5,7,8 ] ไบโอฟิล์มอาจจะช่วยในการจัดเก็บและสารอาหาร
[ 5 ] , ช่วยเร่งอัตราการ 9,10
[ ]
และอนุญาตให้มีการประสานงาน11 ) [ 15 ] โดยการวิเคราะห์ระบบนิเวศสัตว์น้ำ
ทำให้ได้ตระหนักว่าส่วนใหญ่ของจุลินทรีย์ชนิดในธรรมชาติมีอยู่ในไบโอฟิล์ม
[ 2,16 – 20 ] .
คุณสมบัติทั่วไปของแบคทีเรียไบโอฟิล์มได้รับการเปิดเผยจากการศึกษาชนิดของคีย์
แบบหลาย ได้แก่ Pseudomonas aeruginosa และ Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis
. สัญญาณทางเคมีและ
ภายนอกอื่น ๆปัจจัยที่มักจะควบคุมฟิล์ม ) ในแบคทีเรีย ,
กระบวนการต่อเนื่อง typified โดยแนบเริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากในน้ำ
เซลล์ การสร้าง microcolony การเจริญเติบโตในโครงสร้างขนาดใหญ่ โดยมีเส้นประสาทไปถึงรูน้ำหรือ
ในที่สุดช่อง เสียหรือการแพร่กระจาย [ 5,21,22 ] มากกว่า
ถูกง่าย มวลรวมของหลายเซลล์ ไบโอฟิล์มประกอบด้วย microenvironments ทางกายภาพและเคมีการไล่สีด้วย
ที่สร้างพื้นที่และเวลารูปแบบพันธุกรรม
บางครั้งนำไปสู่ความแตกต่างเป็นหลายเซลล์
ประเภท [ 23 – 26 ] ยีนหลายที่เกี่ยวข้องในการผลิตและการบำรุงรักษาของวัสดุหรือ
สารพอลิเมอร์เมทริกซ์ภายนอกเซลล์ ( EPSS ) ยังได้ระบุ 5,27 –
[ 29 ] ส่วนประกอบหลักของแบคทีเรียเมทริกซ์
เป็น polysaccharides และ DNA ( เอ็ดน่า ) และโปรตีนแอมีลอยด์
[ 5 ]องค์ประกอบที่แน่นอน ทางกายภาพและทางเคมี
คุณสมบัติและปริมาณของส่วนประกอบเหล่านี้จะแตกต่างกันใน
สายพันธุ์ที่แตกต่างกันและเงื่อนไข [ 4 ] สิ่งแวดล้อม ในขณะที่การสร้างไบโอฟิล์มเป็นลักษณะที่ดีที่สุด
สำหรับแบคทีเรียชนิด 30,31 [ ] , มันได้ถูกแสดงในตัวเลข
ของกลุ่ม archaeal ภายในไฟลัมครีนาร์เคียโ าและ
euryarchaeota เช่น sulfolobus spp . [ 32 – 34 ] , เมทาโนเจน
[ 30 ]คือ thermoplasmatales [ 35 ] , SM1 เย็นอยู่
สายพันธุ์ที่พบในกรดซัลฟูริกสปริง [ 36,37 ] และเอนไซม์
อาร์เคีย [ 38 ] การสำรวจล่าสุดของการสร้างไบโอฟิล์มใน haloarchaea
( เช่นสมาชิกของชั้นเรียน halobacteria ) โดย fr ö LS และเพื่อนร่วมงานพบว่าส่วนใหญ่
ทดสอบสายพันธุ์ สามารถยึดติดกับกระจกและรูปแบบ
ไบโอฟิล์ม [ 38 ] ชนิด แบ่งตามการยึดติด
ความแข็งแรงและโครงสร้างของไบโอฟิล์มโดยรวม haloferax
volcanii ลดลงในกลุ่มดังกล่าวมากที่สุด และมีพื้นผิวขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้อง
มวลรวม , เมื่อเทียบกับชนิดอื่น ๆ รวมทั้ง halobacterium salinarum
, ซึ่งเกิดขึ้น macrocolonies ขนาดเล็กและขนาดเล็กใน
พรมเหมือนเลเยอร์ [ 38 ] .
เราทำการวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาของการก่อตัวไบโอฟิล์มโดย volcanii DS2 เนื่องจากข้อดีหลายประการของ
การใช้พืชชนิดนี้เป็นแบบในการสร้างไบโอฟิล์ม archaeal .
สายพันธุ์ของ H . volcanii DS2 ถูกปลูก
จากตะกอนจากทะเล Dead Sea ใน 1975 [ 39 ] : มันค่อนข้างโตเร็ว ไม่จุกจิกโลหะ
ไม่ต้องอุปกรณ์พิเศษที่จะเติบโตในห้องปฏิบัติการ [ 40,41 ]
เป็น archaeon แรกเป็น ตั้งใจเปลี่ยน [ 42 ] .
hvolcanii DS2 มีลำดับจีโนมของ [ 43 ] และ
ขยายพันธุ และโปรตีนกล่องเครื่องมือ [ 42,44 – 49 ] .
haloarchaea ยังได้รับการถ่ายทอดยีนสำส่อนใน
สิ่งแวดล้อม [ 50 – 52 ] และเป็นสายพันธุ์ที่ดีสำหรับการเรียน
วิวัฒนาการกระบวนการเนื่องจากเกาะเหมือนกระจาย
[ 53 - 55 ] เราพบว่า เซลล์ contactdependent
การถ่ายโอนยีนกลไกใน volcanii
h[ 56 58 – ] อาจจะใช้งานได้เมื่อเซลล์ที่มีอยู่ภายในชุมชนกล่าวคือ
. ระบบทางพันธุกรรมที่มีอยู่อนุญาต
เราวิศวกรเอช volcanii ความเครียดแสดง GFP สำหรับการถ่ายภาพด้วยฟิล์มสามมิติด้วย
ใช้เลเซอร์สแกน ( clsm ) ที่นี่เราเป็นลักษณะสำคัญด้าน
. volcanii กล่าวคือโครงสร้างการพัฒนาองค์ประกอบ
พลวัตและความถี่ recombination .
เดียว celled สิ่งมีชีวิตยังคงขยับที่ความจุ
อยู่ภายในโครงสร้างชุมชนที่เรียกว่าไบโอฟิล์ม
ถูกค้นพบในสายพันธุ์กว้างและครอบคลุมกลุ่ม
[ 1 - 1 ] ไบโอฟิล์มจะประกอบด้วยเซลล์ของจุลินทรีย์หลายชนิดหลาย
มักจะจัดขึ้นภายในเมทริกซ์ Extracellular
( ECM ) [ 4 ] เพราะเซลล์เข้าด้วยกันใน
ไบโอฟิล์มเอาความใกล้ชิดทางกายภาพ กระบวนการของการสร้างไบโอฟิล์ม
เป็นคู่กับระบบสังคมเพิ่มเติมและกลไก
พื้นฐานจุลชีววิทยา รวมทั้งตรวจจับ
องค์ประชุม ( และรูปแบบอื่น ๆของโทรศัพท์มือถือเพื่อการสื่อสารของเซลล์ ) , การถ่ายโอนยีนแนว
( HGT ) และการหลั่งของเอนไซม์ที่ย่อยสลายวัสดุ
ซับซ้อน ทำให้เกิด ECM พระราชบัญญัติ
เหมือน ชนิดใช้ภายนอกระบบการย่อยอาหาร [ จำนวน ]
ผลลัพธ์ที่ได้ คือ วิถีชีวิตชุมชน ซึ่งเซลล์อาจ
ได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบของการป้องกันขั้นสูง
จากธรรมชาติเข้ามาล่า [ 6 ] อื่น ๆ , ปฏิปักษ์
จุลินทรีย์ชนิดสารเคมี ยาปฏิชีวนะ หรือตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
[ 5,7,8 ] ไบโอฟิล์มอาจจะช่วยในการจัดเก็บและสารอาหาร
[ 5 ] , ช่วยเร่งอัตราการ 9,10
[ ]
และอนุญาตให้มีการประสานงาน11 ) [ 15 ] โดยการวิเคราะห์ระบบนิเวศสัตว์น้ำ
ทำให้ได้ตระหนักว่าส่วนใหญ่ของจุลินทรีย์ชนิดในธรรมชาติมีอยู่ในไบโอฟิล์ม
[ 2,16 – 20 ] .
คุณสมบัติทั่วไปของแบคทีเรียไบโอฟิล์มได้รับการเปิดเผยจากการศึกษาชนิดของคีย์
แบบหลาย ได้แก่ Pseudomonas aeruginosa และ Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis
. สัญญาณทางเคมีและ
ภายนอกอื่น ๆปัจจัยที่มักจะควบคุมฟิล์ม ) ในแบคทีเรีย ,
กระบวนการต่อเนื่อง typified โดยแนบเริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากในน้ำ
เซลล์ การสร้าง microcolony การเจริญเติบโตในโครงสร้างขนาดใหญ่ โดยมีเส้นประสาทไปถึงรูน้ำหรือ
ในที่สุดช่อง เสียหรือการแพร่กระจาย [ 5,21,22 ] มากกว่า
ถูกง่าย มวลรวมของหลายเซลล์ ไบโอฟิล์มประกอบด้วย microenvironments ทางกายภาพและเคมีการไล่สีด้วย
ที่สร้างพื้นที่และเวลารูปแบบพันธุกรรม
บางครั้งนำไปสู่ความแตกต่างเป็นหลายเซลล์
ประเภท [ 23 – 26 ] ยีนหลายที่เกี่ยวข้องในการผลิตและการบำรุงรักษาของวัสดุหรือ
สารพอลิเมอร์เมทริกซ์ภายนอกเซลล์ ( EPSS ) ยังได้ระบุ 5,27 –
[ 29 ] ส่วนประกอบหลักของแบคทีเรียเมทริกซ์
เป็น polysaccharides และ DNA ( เอ็ดน่า ) และโปรตีนแอมีลอยด์
[ 5 ]องค์ประกอบที่แน่นอน ทางกายภาพและทางเคมี
คุณสมบัติและปริมาณของส่วนประกอบเหล่านี้จะแตกต่างกันใน
สายพันธุ์ที่แตกต่างกันและเงื่อนไข [ 4 ] สิ่งแวดล้อม ในขณะที่การสร้างไบโอฟิล์มเป็นลักษณะที่ดีที่สุด
สำหรับแบคทีเรียชนิด 30,31 [ ] , มันได้ถูกแสดงในตัวเลข
ของกลุ่ม archaeal ภายในไฟลัมครีนาร์เคียโ าและ
euryarchaeota เช่น sulfolobus spp . [ 32 – 34 ] , เมทาโนเจน
[ 30 ]คือ thermoplasmatales [ 35 ] , SM1 เย็นอยู่
สายพันธุ์ที่พบในกรดซัลฟูริกสปริง [ 36,37 ] และเอนไซม์
อาร์เคีย [ 38 ] การสำรวจล่าสุดของการสร้างไบโอฟิล์มใน haloarchaea
( เช่นสมาชิกของชั้นเรียน halobacteria ) โดย fr ö LS และเพื่อนร่วมงานพบว่าส่วนใหญ่
ทดสอบสายพันธุ์ สามารถยึดติดกับกระจกและรูปแบบ
ไบโอฟิล์ม [ 38 ] ชนิด แบ่งตามการยึดติด
ความแข็งแรงและโครงสร้างของไบโอฟิล์มโดยรวม haloferax
volcanii ลดลงในกลุ่มดังกล่าวมากที่สุด และมีพื้นผิวขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้อง
มวลรวม , เมื่อเทียบกับชนิดอื่น ๆ รวมทั้ง halobacterium salinarum
, ซึ่งเกิดขึ้น macrocolonies ขนาดเล็กและขนาดเล็กใน
พรมเหมือนเลเยอร์ [ 38 ] .
เราทำการวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาของการก่อตัวไบโอฟิล์มโดย volcanii DS2 เนื่องจากข้อดีหลายประการของ
การใช้พืชชนิดนี้เป็นแบบในการสร้างไบโอฟิล์ม archaeal .
สายพันธุ์ของ H . volcanii DS2 ถูกปลูก
จากตะกอนจากทะเล Dead Sea ใน 1975 [ 39 ] : มันค่อนข้างโตเร็ว ไม่จุกจิกโลหะ
ไม่ต้องอุปกรณ์พิเศษที่จะเติบโตในห้องปฏิบัติการ [ 40,41 ]
เป็น archaeon แรกเป็น ตั้งใจเปลี่ยน [ 42 ] .
hvolcanii DS2 มีลำดับจีโนมของ [ 43 ] และ
ขยายพันธุ และโปรตีนกล่องเครื่องมือ [ 42,44 – 49 ] .
haloarchaea ยังได้รับการถ่ายทอดยีนสำส่อนใน
สิ่งแวดล้อม [ 50 – 52 ] และเป็นสายพันธุ์ที่ดีสำหรับการเรียน
วิวัฒนาการกระบวนการเนื่องจากเกาะเหมือนกระจาย
[ 53 - 55 ] เราพบว่า เซลล์ contactdependent
การถ่ายโอนยีนกลไกใน volcanii
h[ 56 58 – ] อาจจะใช้งานได้เมื่อเซลล์ที่มีอยู่ภายในชุมชนกล่าวคือ
. ระบบทางพันธุกรรมที่มีอยู่อนุญาต
เราวิศวกรเอช volcanii ความเครียดแสดง GFP สำหรับการถ่ายภาพด้วยฟิล์มสามมิติด้วย
ใช้เลเซอร์สแกน ( clsm ) ที่นี่เราเป็นลักษณะสำคัญด้าน
. volcanii กล่าวคือโครงสร้างการพัฒนาองค์ประกอบ
พลวัตและความถี่ recombination .
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- ฉันจะอยู่ช่วยบริษัท
- We are concerning on the following issue
- สนใจอันไหนค่ะ
- A summary of assessment activities that
- Moreover, in these applications, visual
- ถ้าจะเพิ่มคนเข้าพัก
- คุณต้องออกนอกประเทศ
- Yesterday I check the tickets and is so
- Sweet :)
- ฟิล์มสติ๊กเกอร์ไม่จำเป็นต้องใช้สำหรับห้อ
- บ๊วยมิกิโกะ บ๊วยน้ำผึ้ง 30เม็ด 1*24
- Quarter page
- กรุณา
- บ๊วยมิกิ-โกะ บ๊วยสด 50เม็ด (1*24)
- Ying Kai Tai, even my father
- you take a good rest?
- ข้อจำกัดในการส่งซ่อม
- 더 숙여야지
- ฉันรู้สึกเบื่อโลกนี่เข้าไปทุกวัน
- เรียงเอกสาร
- ขอแจ้งผลการพิจารณาของคณะกรรมการจัดซื้อตา
- Closed to
- have you any idea
- Health services improved substantially a
