Phase and antigenic variation govern competition dynamics through positioning in bacterial colonies.
Phase and antigenic variation govern competition dynamics through positioning in bacterial colonies.
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DOI：
10.1038/s41598-017-12472-7
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发表时间：
2017-09-22
影响因子：
4.6
通讯作者：
Maier B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zöllner R;Oldewurtel ER;Kouzel N;Maier B
朝向细菌菌落和生物膜表面的细胞定位可以增强分散，由于增加的营养和空间可用性而提供选择性优势，或者保护内部细胞免受外部压力。关于控制细菌定位的分子机制知之甚少。使用淋球菌的IV型菌毛（T4 P），我们测试了以下假设：阶段和抗原变异过程决定定位，从而增强淋球菌菌落扩张中的细菌适应性。通过独立调整生长速率和T4P介导的相互作用力，我们表明，T4P的损失和随后的分离到前面赋予了强大的选择优势。对空间分离的亚种群的主要菌毛蛋白基因进行了测序，并对时空种群动态进行了调查。我们的研究结果表明，菌毛蛋白阶段和抗原变异产生一个常设的菌毛蛋白序列内的接种区的变化，而与非piliated表型分离到前面的生长菌落的变体。我们的结论是，调谐相和抗原变异的吸引力是一个强大的机制，用于管理细菌菌落的动态。
Cellular positioning towards the surface of bacterial colonies and biofilms can enhance dispersal, provide a selective advantage due to increased nutrient and space availability, or shield interior cells from external stresses. Little is known about the molecular mechanisms that govern bacterial positioning. Using the type IV pilus (T4P) of Neisseria gonorrhoeae, we tested the hypothesis that the processes of phase and antigenic variation govern positioning and thus enhance bacterial fitness in expanding gonococcal colonies. By independently tuning growth rate and T4P-mediated interaction forces, we show that the loss of T4P and the subsequent segregation to the front confers a strong selective advantage. Sequencing of the major pilin gene of the spatially segregated sub-populations and an investigation of the spatio-temporal population dynamics was carried out. Our findings indicate that pilin phase and antigenic variation generate a standing variation of pilin sequences within the inoculation zone, while variants associated with a non-piliated phenotype segregate to the front of the growing colony. We conclude that tuning of attractive forces by phase and antigenic variation is a powerful mechanism for governing the dynamics of bacterial colonies.
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DOI：
10.1038/nrmicro2713
发表时间：
2012-01-31
期刊：
Nature reviews. Microbiology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
3.6
作者：
Danese, PN;Pratt, LA;Kolter, R
通讯作者：
Kolter, R
DOI：
10.1073/pnas.0710150104
发表时间：
2007-12-11
影响因子：
11.1
作者：
Hallatschek, Oskar;Hersen, Pascal;Nelson, David R.
通讯作者：
Nelson, David R.
DOI：
10.3390/pathogens3010164
发表时间：
2014-02-25
期刊：
Pathogens (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Bidmos FA;Bayliss CD
通讯作者：
Bayliss CD
影响因子：
2.5
作者：
Dewenter, Lena;Volkmann, Thorsten E.;Maier, Berenike
通讯作者：
Maier, Berenike