Регулируемый кворум-сенсингом метаболизм хитина обеспечивает устойчивость биоплёнок Vibrio cholerae к выеданию

Связь Vibrio cholerae с хитиновыми поверхностями зоопланктона важна для его сохранения в морской среде, поскольку обеспечивает доступ к питательным веществам и устойчивость к стрессам. Хищничество со стороны гетеротрофных простейших существенно влияет на выживание V. cholerae. Основной защитной стратегией V. cholerae является образование биоплёнок, а кворум-сенсинг дополнительно регулирует продукцию антипротозойных факторов. Роль хитина и регуляции кворум-сенсингом в устойчивости V. cholerae к выеданию изучали, подвергая биоплёнки дикого типа (WT) и мутанта по системе кворум-сенсинга, выращенные на чешуйках хитина, воздействию бактериотрофного жгутиконосца Rhynchomonas nasuta, питающегося с поверхности. На чешуйках хитина V. cholerae образовывал большую биомассу биоплёнки, чем на нехитиновых поверхностях. Рост R. nasuta подавлялся биоплёнками WT, выращенными на чешуйках хитина, тогда как у биоплёнок мутанта по кворум-сенсингу это подавление было менее выраженным. Хитин-зависимая токсичность наблюдалась также при формировании биоплёнок V. cholerae в условиях непрерывного потока или при росте на природном источнике хитина — экзоскелете Artemia. Кроме того, количественно оценивали антипротозойную активность и концентрацию аммония в супернатантах биоплёнок V. cholerae. Уровень аммония (3,5 мМ), выявленный в супернатантах биоплёнок WT V. cholerae, выращенных на чешуйках хитина, по данным экспериментов с добавлением обратно вещества мог снижать число R. nasuta более чем на 80%; супернатант биоплёнок мутанта по кворум-сенсингу был менее токсичным из-за снижения продукции аммония. Транскриптомный анализ показал, что у биоплёнок мутанта по кворум-сенсингу при росте на хитине большинство генов, участвующих в метаболизме хитина и хемотаксисе, было значимо подавлено по сравнению с биоплёнками WT.