Генетический анализ формирования монослойной биоплёнки Vibrio cholerae выявил ключевую роль ΔΨ в переходе к постоянному прикреплению

Монослойная бактериальная биоплёнка представляет собой совокупность клеток, прикреплённых к поверхности, но не друг к другу. Формирование монослоя начинается с временного прикрепления бактериальной клетки к поверхности. В то время как некоторые временные прикрепления прекращаются, другие переходят в постоянные, определяющие монослойную биоплёнку. В этой работе представлены результаты крупномасштабного генетического скрининга с использованием микроскопии, направленного на выявление мутантов Vibrio cholerae с нарушенным формированием монослойной биоплёнки. Скрининг выявил мутации, изменяющие как временное, так и постоянное прикрепление. При отсутствии жгутиковой подвижности временное прикрепление происходило несколько медленнее. Однако со временем мутанты с нарушенной жгутиковой подвижностью формировали плотный монослой. В отличие от этого, при отсутствии жгутикового мотора формирование монослоя было резко нарушено. Было также обнаружено, что ряд белков, регулирующих движущую силу ионов у V. cholerae, влияет на переход от временного к постоянному прикреплению. Используя химические агенты, рассеивающие различные компоненты движущей силы ионов, мы установили, что рассеивание мембранного потенциала (ΔΨ) полностью блокирует переход от временного к постоянному прикреплению. Мы предполагаем, что при приближении бактерии к поверхности взаимодействие жгутика с поверхностью вызывает кратковременную гиперполяризацию мембраны бактериальной клетки. Это, в свою очередь, инициирует переход к постоянному прикреплению.