Study on the acyl-homoserine lactone production of a gram-negative bacterium sphingomonas xenophaga by co-cultivation with variovorax paradoxus

42. Kasetsart University Annual Conference

Bangkok (Thailand)

3-6 Feb 2004

Bangkok (Thailand)

p. 332-340

499 p.

อังกฤษ

Thai National AGRIS Centre, Office of The University Library Kasetsart University, P.O. BOX 1084 Kasetsart Chatuchak, Bangkok 10903, Thailand

เอซิลโฮโมเซอรีนแลคโตน;แบคทีเรียแกรมลบ;การเลี้ยงเชื้อร่วม;สูตรอาหาร;การเจริญเติบโต

ACYL-HOMOSERINE LACTONE;SPHINGOMONAS XENOPHAGA;VARIOVORA PARADOXUS;GRAM-NEGATIVE BACTERIUM;CO-CULTURE MEDIA;GROWTH

สารเอซิลโฮโมเซอรีนแลคโตนเป็นโมเลกุลสัญญาณชนิดหนึ่งซึ่งสร้างขึ้นมาใช้ในการติดต่อสื่อสาร ระหว่างเซลล์แบคทีเรียแกรมลบ เมื่อเซลล์แบคทีเรียมีการเจริญเติบโตสูงถึงระดับหนึ่งจะมีการผลิตสารเอซิล โฮโมเซอรีนแลคโตนขึ้น สารนี้สามารถจับกับรีเซพเตอร์และกระตุ้นการแสดงออกของยีนเป้าหมายต่างๆ ส่งผล ให้เกิดการลดลงของจํานวนประชากรของแบคทีเรีย จากการศึกษาการนําแบคทีเรีย 2 ชนิด คือ Sphingomonas xenophaga ซึ่งสามารถผลิตสารเอซิลโฮโมเซอรีนแลคโตน และ Variovorax paradoxus ซึ่งสามารถใช้สารเอซิล โฮโมเซอรีนแลคโตนเป็นแหล่งพลังงานมาเพาะเลี้ยงร่วมกัน พบว่า สภาวะที่เหมาะสมสําหรับการเพาะเลี้ยง แบคทีเรียทั้งสองชนิดร่วมกัน คือ อาหารสูตร LB และอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ ยังพบว่าในการ เพาะเลี้ยงร่วมกัน V. paradoxus สามารถย่อยสารเอซิลโฮโมเซอรีนแลคโตนที่ผลิตโดย S. xenophaga ได้โดยใช้เป็นแหล่งพลังงานเมื่อสารอาหารที่มีอยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อหมดลง ส่งผลให้V. paradoxus สามารถเจริญสูงกว่า สภาวะที่เลี้ยงในอาหารสูตรเดียวกันเป็น 2 เท่า และ การลดลงของสารเอซิลโฮโมเซอรีนแลคโตนใน S. xenophaga ยังทําให้ S. xenophaga ตายช้าลงอีกด้วย

Acyl-homoserine lactone is one of the signal molecules produced for the cell-to-cell communication in gram-negative bacteria. When bacteria reach the high cell density at a threshold level, they produce acyl-homoserine lactone. Acyl-homoserine lactone can bind to the receptor and then induce the target gene expressions affecting in the decrease of the bacterial populations. From the co-cultivation of Sphingomonas xenophaga that can produce acyl-homoserine lactone and Variovorax paradoxus that can utilize acyl-homoserine lactone as an energy source, it was found that the optimum conditions for co-cultivation both bacteria were LB medium and incubation temperature at 20 Deg C. In addition, V. paradoxus could degrade acyl-homoserine lactone produced from S. xenophaga as an energy source resulting in the increase of the 2-fold higher growth rate. The slower death of S. xenophaga by co-cultivation is due to the decrease of acyl-homoserine lactone level.

[1] Saranya Phunpruch
[2] Kei Kamino (Marine Biotechnology Institute, Iwate (Japan))