flhB基因中断对铜绿假单胞菌（Pseudomonas putida）运动能力、生长及生物膜表型的影响具有依赖性

《Biologia》：Strain-dependent effects of flhB disruption on motility, growth, and biofilm phenotypes in Pseudomonas putida

　　

摘要

flhB基因编码鞭毛III型分泌系统中的一个关键组成部分，该成分在鞭毛组装过程中控制底物的切换。尽管其在模式细菌（如Salmonella enterica和Escherichia coli）中的结构作用已经得到了很好的研究，但flhB基因在Pseudomonas putida中的生理效应仍知之甚少。在这项研究中，我们探讨了在两个遗传上不同的P. putida菌株（参考菌株JCM6156和实验室分离株P69）中，靶向破坏flhB基因对生长、运动能力、生物膜形成以及与细胞外聚合物物质（EPS）相关的表型的影响。通过使用接合型自杀载体生成了flhB突变体，并通过生长动力学、群体水平游动测定、单细胞运动追踪、生物膜定量和刚果红结合测定来评估它们的表型。结果显示，在两种菌株背景下，flhB基因的破坏导致群体和单细胞水平上的游动能力严重下降，从而证实了其在鞭毛功能中的关键作用。尽管存在这种运动缺陷，flhB突变体的生长速度仍比其亲本菌株有所提高，这符合鞭毛生成与生物量积累之间的权衡。相比之下，flhB基因破坏对生物膜形成的影响在两种菌株间存在显著差异：JCM6156的生物膜形成增强，而P69的生物膜形成则减弱。虽然两种flhB突变体与EPS相关的刚果红结合能力均有所下降，但两种菌株在基线运动能力和EPS相关表面特性方面仍存在内在差异。总之，这些结果表明flhB基因影响P. putida的多种生理特性，并且其对生物膜形成的贡献取决于菌株的遗传和生理背景。这项研究强调了在解释保守鞭毛基因的功能后果时考虑菌株特异性背景的重要性。