Журнал биоэквивалентности и биодоступности

Абстрактный

Резкое снижение оптической плотности во время стационарной фазы означает, что Bacillus subtilis NRS-762 не подходит в качестве модельного организма в исследованиях выживаемости микроорганизмов.

Венфа НГ

Выживание микробов на различных поверхностях и в различных средах обитания является вопросом, важным для фундаментальной науки, а также для здравоохранения, очистки и распределения воды, экологии и поиска жизни в других планетарных телах. С этой целью различные модельные организмы, известные своей устойчивостью к различным экологическим стрессорам, используются для понимания механизмов, лежащих в основе выживания в экстремальных средах или условиях, имитирующих условия исследуемых сред обитания. Наблюдения за резким снижением оптической плотности Bacillus subtilis NRS-762 (ATCC 8473) в LB Lennox и триптическом соевом бульоне (TSB) при температурах 25°C, 30°C и 37°C после того, как аэробная культура в колбе с качалкой достигла максимальной плотности клеток в стационарной фазе, указали на возможный лизис клеток как механизм гибели клеток. В частности, оптическая плотность бактерии снизилась с 5,4 через 22,5 часа после инокуляции в среде LB Lennox до 2,5 через 38 часов культивирования при 25 °C и вращательном встряхивании со скоростью 250 об/мин. Аналогичным образом, оптическая плотность B.subtilis NRS-762 также резко снизилась с 6,4 через 33 часа культивирования до 1,8 через 51 час после инокуляции при 37 °C в TSB. Это резко контрастирует с аэробным ростом Escherichia coli DH5α (ATCC 53868) в среде LB Lennox при 37 °C и вращательном встряхивании со скоростью 230 об/мин, где оптическая плотность оставалась стабильной во время стационарной фазы. Что еще более важно, наблюдения за культурой B.subtilis NRS-762 после дезактивации в автоклаве выявили отсутствие клеточного детрита; тем самым указывая на массивный лизис клеток, приводящий к коллапсу популяции. Хотя известно, что B. subtilis вступает в различные программы клеточной дифференциации при нехватке питательных веществ, полное отсутствие клеточного детрита, который обычно оседает на дне встряхиваемой колбы после деконтаминации в автоклаве, указывает на каннибализм или вызванный профагом лизис клеток как на основные причины, лежащие в основе наблюдаемого резкого снижения оптической плотности культуры. Однако вызванный профагом лизис клеток можно не принимать во внимание, поскольку это привело бы к быстрому коллапсу всей популяции клеток вскоре после входа в стационарную фазу, за исключением периода роста B. subtilis NRS-762 при 37°C, когда чувствительный к температуре датчик мог бы активировать вступление профага в литическую программу. Следовательно, каннибализм, при котором субпопуляция клеток B. subtilis NRS-762 секретирует факторы лизиса клеток, к которым другие клетки B. subtilis NRS-762 не устойчивы, вероятно, привел к массивному лизису клеток, который высвобождал клеточное содержимое, служившее питательными веществами для выживающей популяции. В совокупности B. subtilisNRS-762 не подходит в качестве модельного организма для исследований выживаемости микроорганизмов, учитывая его тенденцию к дифференциации в программу каннибализма, которая, убивая значительную часть клеток при нехватке питательных веществ, может затруднить эксперименты, направленные на изучение выживаемости бактерий в различных условиях окружающей среды.