Clarification of mechanism of biofilm formation and degradation of toxic compounds by genome sequencing and numerical analysis

通过基因组测序和数值分析阐明生物膜形成和有毒化合物降解的机制

• 批准号: 23580110
• 负责人: KIMBARA Kazuhide
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23580110/
• 关键词: バイオフィルム; 流れ場; 毒性物質分解; シミュレーション; 芳香族化合物; 水酸化代謝物; 形成促進; ゲノム配列

This research was focused on the biofilm formation of bacteria which degrade aromatic compounds. Genome of a PCB degrader Comamonas testosteroni TK102 was determined for the analysis of specific expression during degradation and biofilm formation. We also carried out a biofilm growth simulation. Addition of hydroxyl compound of biphenyl enhanced biofilm formation and number of live cells. Whole genome sequence of strain TK102 was done by next generation sequencing system and PCB degradation genes were coded on a mobile genetic element. From numerical results, the initial position of biofilm seeds proved to be an important factor and growth behavior was influenced by the relative relationship between convection of flow over biofilm and nutrient diffusion into biofilm.

本研究主要针对降解芳香族化合物的细菌的生物膜形成进行研究。对一株多氯联苯降解菌Comamonas testosteroni TK102的基因组进行了分析，以分析其在降解和生物膜形成过程中的特异性表达。我们还进行了生物膜生长的模拟。添加联苯羟基化合物可促进生物膜的形成和活细胞的数量。利用下一代测序系统对菌株TK102进行全基因组测序，并将其降解基因编码在一个可移动的遗传元件上。数值结果表明，生物膜种子的初始位置是一个重要的影响因素，生物膜上的流动对流和营养物质扩散到生物膜中的相对关系影响着生物膜的生长行为。

项目成果

感染症バイオフィルム形成のD-アミノ酸による制御

D-氨基酸控制传染病生物膜形成

• 发表时间: 2013
• 作者: 大畑貴嗣;山本卓也;高木洋平;岡野泰則;Zoe Sanchez;金原和秀;金原和秀
• 通讯作者: 金原和秀

PCB分解菌Comamonas testosteroni TK102株のゲノム解析

PCB降解菌睾酮丛毛单胞菌菌株TK102的基因组分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Zoe Sanchez;Akio Tani;and Kazuhide Kimbara;大畑貴嗣,山本卓也,高木洋平,岡野泰則;福田洸平,下平潤,細山哲,山副敦司,藤田信之,新谷政己,金原和秀
• 通讯作者: 福田洸平,下平潤,細山哲,山副敦司,藤田信之,新谷政己,金原和秀

Assessment of Structural and Physiological Profiles of Microbial Biofilms Using a Multichannel Microdevice

使用多通道微型设备评估微生物生物膜的结构和生理特征

• 发表时间: 2012
• 作者: Zoe SANCHEZ;Akio TANI;Nobuhiro SUZUKI;and Kazuhide KIMBARA
• 通讯作者: and Kazuhide KIMBARA

Extensive reduction in cell viability and enhanced matrix production in Pseudomonas aeruginosa PAO1 flow biofilms treated with D-amino acid mixture

用 D-氨基酸混合物处理的铜绿假单胞菌 PAO1 流生物膜中细胞活力大幅降低，基质生成增强

• 发表时间: 2013
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology
• 影响因子: 4.4
• 作者: Zoe Sanchez;Akio Tani;and Kazuhide Kimbara
• 通讯作者: and Kazuhide Kimbara

メソチャネル内バイオフィルム形成に及ぼす周囲流動場の影響に関する数値解析

环境流场对中通道生物膜形成影响的数值分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 大畑貴嗣;山本卓也;高木洋平;岡野泰則;Zoe Sanchez;金原和秀
• 通讯作者: 金原和秀