Email this article 
Post a Comment GENETIC CONTROL PECULIARITIES OF BIOFILM FORMATION IN ACINETOBACTER GENUS BACTERIA
- Authors: Solomenny AP1, Zubareva NA2, Goncharov AE3
-
Affiliations:
- Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН
- Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнер
- Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербургский государственный университет
- Issue: Vol 33, No 4 (2016)
- Pages: 65-72
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/PMJ/article/view/5691
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj33465-72
- ID: 5691
Cite item
Full Text
Abstract
Aim. The aim of the study was to detect the degree of polymorphism of the operon pgaABCD , critically significant in the process of biofilm formation in bacteria of Acinetobacter genus , so as to assess the possible horizontal gene transfer from the other pathogens. Materials and methods. The operon pgaABCD was studied using molecular-genetic methods in clinical and natural Acinetobacter spp, belonging to different species including A. baumannii resistant to carbapenems - pathogens of ESCAPE list. The choice of strains was also conditioned by their experimentally proved ability to form biofilms. To compare, the strain Escherichia coli O157:H7 Sakai, the representative of pathogenetic subgroup EHEC, was used. Results. The G+C nucleotide content index in operon sequence of the studied strains reliably corresponds to the characteristic specific criterion. Polymorphism of amino acid (translated) sequences in the form of dissimilar amino acid substitutions (acid amino acids for neutral nonpolar ones; neutral - for basic and acid - different by hydrophobicity index) was revealed. While comparing clinical isolates A. baumannii 60perm and biofilm hyperproducer MAR002 there were shown amino acid substitutions including dissimilar ones, in pgaAB sequence. Mapping of the operon A. baumannii 60perm (Russia) and MAR002 (Spain) demonstrated an identical order of its location on the chromosome. Conclusions. The order and location of the genes, G+C nucleotide content index, mol.%, availability of dissimilar amino acid substitutions do not support the assumption on horizontal transfer of the operon pgaABCD out of Acinetobacter genus. Polymorphism of amino acid sequences in the operon of poly-beta -(1-6)- N -acetylglucosamine (PNAG) synthesis is typical for A. baumannii/A.nosocomialis group. The obtained material can be used for the development of computer (in silico) models of the most active biofilm-forming structures.
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
A P Solomenny
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН
Email: solomen@iegm.ru
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории водной микробиологии
N A Zubareva
Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнердоктор медицинских наук, профессор кафедры общей хирургии № 1
A E Goncharov
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербургский государственный университеткандидат медицинских наук, доцент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии, заведующий лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов, ассистент кафедры фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий
References
- Стратегия развития медицинской науки в РФ до 2025 года. Распоряжение Правительства РФ от 28 декабря 2012 г. № 2580-р; available at: http://www.garant.ru/ products/ipo/prime/doc/70192396/.
- Горовиц Э.С., Гордина Е.М., Поспелова С.В., Алиева Л.О., Щукина В.П. Влияние ципрофлоксацина на 24-часовые биопленки Staphylococcus aureus. Проблемы мед. микологии 2016; 2: 57.
- Руководство по инфекционному контролю в стационаре / под ред. Р. Венцеля, Т. Бревера, Ж-П. Бутцлера. Смоленск: МАКМАХ 2003; 272.
- Хасанов Ф.К. Идентификация новых генов дрожжей S. pombe и их роль в рекомбинационной репарации ДНК: автореф. дис. … д-ра биол. наук. М. 2011; 50.
- Чеботарь И.В., Лазарева А.В., Масалов Я.К., Михайлович В.М., Маянский Н.А. Acinetobacter: микробиологические, патогенетические и резистентные свойства. Вестник РАМН 2014; 9-10: 39-50.
- Álvarez-Fraga L., López M., Merino M., Rumbo-Feal S., Tomás M., Bou G., Poza M. Draft genome sequence of the biofilm-hyperproducing Acinetobacter baumannii clinical strain MAR002. Genome Announc 2015; 3(4): e00824-15.
- Beloin C., Roux A., Ghigo J.M. Escherichia coli biofilms. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2008; 322: 249-89.
- Ji Youn Lim, Hyun Joon La, Haiqing Sheng, Forney L.J., Hovde C.J. Influence of plasmid pO157 on Escherichia coli O157:H7 Sakai biofilm formation. Appl. Environ. Microbiol. 2010; 76: 963-966.
- Longo F., Vuotto C., Donelli G. Biofilm formation in Acinetobacter baumannii. New Microbiol. 2014; 37: 119-127.
- Michino H., Araki K., Minami S., Takaya S., Sakai N., Miyazaki M., Ono A., Yanagawa H. Massive outbreak of Escherichia coli O157:H7 infection in schoolchildren in Sakai City, Japan, associated with consumption of white radish sprouts. Am. J. Epidemiol. 1999; 150: 787-796.
- Solomennyi A., Goncharov A., Zueva L. Extensively drug-resistant Acinetobacter baumannii belonging to the International clonal lineage I in a Russian burn intensive care unit. Int J. Antimicrob. Agents 2015; Vol. 5: 525-528.
- Tiwary B.K., Kumar A., Pathak R.K., Pandey N, Yadav K.K., Chakraborty R. The locus PgaABCD of Acinetobacter junii putatively responsible for poly-β-(1,6)-N-acetylglucosamine biosynthesis might be related to biofilm formation: a computational analysis. Adv. Microbiol. 2016; 6: 222-232.
- Yuhua Zhan, Yongliang Yan, Wei Zhang, Ming Chen, Wei Lu, Shuzhen Ping, Min Lin Comparative analysis of the complete genome of an Acinetobacter calcoaceticus strain adapted to a phenol-polluted environment. Res. Microbiol. 2012; 163: 36-43.
- Zarrilli R. Acinetobacter baumannii virulence determinants involved in biofilm growth and adherence to host epithelial cells. Virulence 2016; 7: 367-368.
