耐辐射细菌Deinococcus radiodurans和Deinococcus indicus在金属诱导下形成的生物膜

【字体: 时间:2025年10月29日 来源:Extremophiles 2.6

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  德氏菌生物膜结构受培养基和金属离子影响,D.radiodurans形成EPS多细胞簇,D.indicus细胞膨胀且表面附着性强,二者均富膜泡促进粘附,砷不影响结构或启发生物修复新思路。

  

摘要

生物膜为微生物提供了结构和功能上的优势,在多种环境中对它们的生存和适应性起着关键作用。鉴于其重要性,大多数研究都集中在致病细菌和常见细菌分离株上,而忽视了极端微生物群体的自然多样性,例如具有极高辐射抗性的Deinococcus属成员。本文研究了在两种常用培养基TGY和M53中生长的Deinococcus radioduransDeinococcus indicus的超微结构特征,并观察了这些细菌在不同金属离子添加条件下的变化。Deinococcus属细菌在物种层面的多态性行为与培养基类型密切相关:在M53培养基下,Deinococcus radiodurans表现出多细胞聚集现象;而在TGY培养基下,Deinococcus indicus的细胞则发生伸长和膨胀。超微结构分析揭示了生物膜的结构特征:只有Deinococcus radiodurans形成了细胞外聚合物(EPS)基质,且该基质在添加Mn和Fe后更为明显;而Deinococcus indicus则表现出较强的表面粘附性。与已报道的生物膜相比,这两种细菌都含有丰富的膜囊泡(MVs),这为解释其生物膜凝聚性和细胞粘附性提供了理论依据。作为毒性金属条件的砷并未影响生物膜的结构,为潜在的生物修复方法开辟了新的途径。
生物膜为微生物提供了结构和功能上的优势,在多种环境中对它们的生存和适应性起着关键作用。鉴于其重要性,大多数研究都集中在致病细菌和常见细菌分离株上,而忽视了极端微生物群体的自然多样性,例如具有极高辐射抗性的Deinococcus属成员。本文研究了在两种常用培养基TGY和M53中生长的Deinococcus radioduransDeinococcus indicus的超微结构特征,并观察了这些细菌在不同金属离子添加条件下的变化。Deinococcus属细菌在物种层面的多态性行为与培养基类型密切相关:在M53培养基下,Deinococcus radiodurans表现出多细胞聚集现象;而在TGY培养基下,Deinococcus indicus的细胞则发生伸长和膨胀。超微结构分析揭示了生物膜的结构特征:只有Deinococcus radiodurans形成了细胞外聚合物(EPS)基质,且该基质在添加Mn和Fe后更为明显;而Deinococcus indicus则表现出较强的表面粘附性。与已报道的生物膜相比,这两种细菌都含有丰富的膜囊泡(MVs),这为解释其生物膜凝聚性和细胞粘附性提供了理论依据。作为毒性金属条件的砷并未影响生物膜的结构,为潜在的生物修复方法开辟了新的途径。
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