Journals / Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 26 - Sayı: 2

Asidik Koşullar Altında Listeria monocytogenes’in Glutamat Dekarboksilazlarının Asit Direnç Sistemlerine Katkılarının Değerlendirilmesi ve Farklı Rollerinin Araştırılması

Evaluating the Contribution of Acid Resistance Systems and Probing the Different Roles of the Glutamate Decarboxylases of Listeria monocytogenes Under Acidic Conditions

Pages
231–238
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

GAD sisteminin farklı ekspresyonlarının düzenlenme mekanizmasının anlaşılabilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Listeria monocytogenes, duyarlı insan ve hayvanlarda yüksek ölüm oranı ile seyreden bulaşıcı hastalıklara neden olabilen, önemli bir gıda kaynaklı zoonotik patojendir.
📊
Key Findings & Data:Asidik ortamlarla savaşmak için, bakteri, asit tolerans yanıtı (ATR), F0F1-ATPase, glutamat dekarboksilaz (GAD), arginin deiminaz (ADI) ve agmatin deiminaz (AgDI) dahil olmak üzere çeşitli asit direnç sistemleri geliştirmiştir.
💡
Conclusion & Impact:GAD sisteminin farklı ekspresyonlarının düzenlenme mekanizmasının anlaşılabilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Listeria monocytogenes, duyarlı insan ve hayvanlarda yüksek ölüm oranı ile seyreden bulaşıcı hastalıklara neden olabilen, önemli bir gıda kaynaklı zoonotik patojendir. L. monocytogenes doğal ortamlarda yaygın olarak bulunduğundan, gıda işleme tesislerinin ve konakçı tarafından tüketilen ürünlerin bakteri ile kontaminasyonu kolaydır. Ancak bir saprofitten hücre içi patojene dönüşmesi sırasında, L. monocytogenes’in karşılaştığı en büyük güçlüklerden biri asit stresidir. Asidik ortamlarla savaşmak için, bakteri, asit tolerans yanıtı (ATR), F0F1-ATPase, glutamat dekarboksilaz (GAD), arginin deiminaz (ADI) ve agmatin deiminaz (AgDI) dahil olmak üzere çeşitli asit direnç sistemleri geliştirmiştir. Bu çalışmada, farklı asit direnç sistemlerinin katkıları kapsamlı bir şekilde değerlendirildi ve üç GAD bileşeninin asidik koşullar altında farklı rolleri araştırıldı. GAD sistemindeki GadD2’nin, L. monocytogenes’in yapay mide sıvısı (AGJ) ve asidik beyin kalp infüzyonunda (BHI) hayatta kalmasına en büyük katkıyı yaptığı ve bunu GAD sisteminden global stres regülatörü SigB, GadD3 ile AgDI sisteminden AguA1 ve ADI sisteminden ArcA’nın izlediği belirlendi. Transkripsiyon analizi, üç GAD’nin mRNA seviyesinin, asit direncine katkıları ile tutarlı olduğunu gösterdi. Benzer sonuçlar, diğer üç temsilci suş olan EGDe, Lm850658 ve M7’de de gözlendi. Ayrıca, üç GAD’nin katkısının, L. monocytogenes’teki protein seviyeleri tarafından belirlendiğini göstermek için saflaştırılmış GAD’ler ve bunların poliantikorlarını elde ettik. GAD sisteminin farklı ekspresyonlarının düzenlenme mekanizmasının anlaşılabilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Özet

Listeria monocytogenes is an important zoonotic foodborne pathogen, which can cause a severe invasive illness to susceptible humans and animals with high mortality. As L. monocytogenes is widely distributed in natural environments, the bacterium is easy to contaminate food processing facilities and the products to be ingested by host. But during the transition from a saprophyte to intracellular pathogen, one of the biggest challenge L. monocytogenes encounters is the acid stress. To combat the acidic environments, the bacterium developed several acid resistance systems, including acid tolerance response (ATR), F0F1-ATPase, glutamate decarboxylase (GAD), arginine deiminase (ADI) and agmatine deiminase (AgDI). In this study, we comprehensively evaluated the contributions of different acid resistance systems and explored the different roles of the three GAD components under acidic conditions. We found that the GadD2 of GAD system made the largest contribution to the survival of L. monocytogenes in artificial gastric juice (AGJ) and acidic brain heart infusion (BHI), which was followed by the global stress regulator SigB, GadD3 of GAD system, AguA1 of AgDI system and ArcA of ADI system. Transcription analysis showed that the mRNA level of the three GADs were consistent with their contribution to acid resistance. Similar results were observed in the other three representative strains EGDe, Lm850658 and M7. We further obtained the purified GADs and their poly-antibodies to demonstrate that the contribution of the three GADs were determined by the protein levels in L. monocytogenes. Further studies are needed to focus on the regulation of different expression of the GAD system.

🔖

Cite This Article

FANG, C., FANG, X., CHEN, X., WANG, C., LIANG, X., GU, Y., FANG, W., YANG, Y. (2020). Asidik Koşullar Altında Listeria monocytogenes’in Glutamat Dekarboksilazlarının Asit Direnç Sistemlerine Katkılarının Değerlendirilmesi ve Farklı Rollerinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 2, 231–238. https://ajindex.com/articles/190021

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Freitag NE, Port GC, Miner MD: Listeria monocytogenes - from saprophyte to intracellular pathogen. Nat Rev Microbiol, 7 (9): 623-628, 2009. DOI: 10.1038/nrmicro2171 2. Chen M, Cheng J, Zhang J, Chen Y, Zeng H, Xue L, Lei T, Pang R, Wu S, Wu H, Zhang S, Wei X, Zhang Y, Ding Y, Wu Q: Isolation, potential virulence, and population diversity of Listeria monocytogenes from meat and meat products in China. Front Microbiol, 10:946, 2019. DOI: 10.3389/ fmicb.2019.00946 3. Roberts AJ, Wiedmann M: Pathogen, host and environmental factors contributing to the pathogenesis of listeriosis. Cell Mol Life Sci, 60 (5): 904918, 2003. DOI: 10.1007/s00018-003-2225-6 4. Scallan E, Hoekstra RM, Angulo FJ, Tauxe RV, Widdowson MA, Roy SL, Jones JL, Griffin PM: Foodborne illness acquired in the United States--major pathogens. Emerg Infect Dis, 17 (1): 7-15, 2011. DOI: 10.3201/ eid1701.P11101 5. Johansson J, Freitag NE: Regulation of Listeria monocytogenes virulence. Microbiol Spectr, 7 (4), 2019. DOI: 10.1128/microbiolspec.GPP30064-2019 6. Nguyen BN, Peterson BN, Portnoy DA: Listeriolysin O: A phagosomespecific cytolysin revisited. Cell Microbiol, 21 (3): e12988, 2019. DOI: 10.1111/cmi.12988 7. Ireton K, Rigano LA, Polle L, Schubert WD: Molecular mechanism of protrusion formation during cell-to-cell spread of Listeria. Front Cell Infect Microbiol, 4:21, 2014. DOI: 10.3389/fcimb.2014.00021 8. Smith JL, Liu Y, Paoli GC: How does Listeria monocytogenes combat acid conditions? Can J Microbiol, 59 (3): 141-152, 2013. DOI: 10.1139/cjm2012-0392 9. Ryan S, Hill C, Gahan CG: Acid stress responses in Listeria monocytogenes. Adv Appl Microbiol, 65, 67-91, 2008. DOI: 10.1016/S0065-2164(08)00603-5 10. Ryan S, Begley M, Gahan CGM, Hill C: Molecular characterization of the arginine deiminase system in Listeria monocytogenes: regulation and role in acid tolerance. Environ Microbiol, 11 (2): 432-445, 2009. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2008.01782.x 11. Cheng C, Chen J, Fang C, Xia Y, Shan Y, Liu Y, Wen G, Song H, Fang W: Listeria monocytogenes aguA1, but Not aguA2, Encodes a Functional Agmatine Deiminase: Biochemical Characterization of its catalytic properties and roles in acid tolerance. J Biol Chem, 288 (37): 26606-26615, 2013. DOI: 10.1074/jbc.M113.477380 12. Cotter PD, Gahan CG, Hill C: A glutamate decarboxylase system protects Listeria monocytogenes in gastric fluid. Mol Microbiol, 40 (2): 465475, 2001. 13. Abram F, Starr E, Karatzas KA, Matlawska-Wasowska K, Boyd A, Wiedmann M, Boor KJ, Conna