Молекулярная генетика, микробиология и вирусология №4 2009

М. А. Радциг1, О. А. Кокшарова2, И. А. Хмель1
1Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной генетики РАН, 2НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва

Для корреспонденции:  Хмель Инесса Александровна — доктор биол. наук,
Институт молекулярной генетики РАН
E-mail: khmel@img.ras.ru

АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИОНОВ СЕРЕБРА: ВЛИЯНИЕ НА РОСТ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ И ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЕНОК

Минимальные ингибирующие концентрации (МИК) AgNO3 для грамотрицательных бактерий Escherichia coli K12, Serratia proteamaculans 94 и Serratia liquefaciens MG1 составили в среднем 0,075—0,3 мкг/мл, для Pseudomonas aeruginosa РАО1 и Р. chlororaphis 449 — 0,15—0,3 мкг/мл. Формирование биопленок Е. coli АВ1157 и S. proteamaculans 94 полностью ингибировалось при концентрации AgNO3 0,3 мкг/мл, P. aeruginosa РАО1 — при 0,6 мкг/мл.
Мутации в генах Е. соli, кодирующих глобальные регуляторы генной экспрессии бактерий, такие как сигмы субъединицы S и N РНК-полимеразы, белок катаболитной репрессии СRР, Lon-протеаза, не оказывали заметного влияния на чувствительность клеток к серебру. Не наблюдалось различий в чувствительности к серебру штаммов Е. coli дикого типа и штаммов, дефектных по эксцизионной репарации (uvrA, uvrB), SOS-репарации и рекомбинации (мутанты recA, lexA, recBC, recF). Это свидетельствует о том, что чувствительность бактерий к серебру не связана с повреждениями в ДНК, которые могут быть восстановлены при участии систем репарации и рекомбинации. Мутантные штаммы Е. соli, лишенные поринов ОmрF или ОmрС, были в 3—4 раза более устойчивы к ионам серебра по сравнению со штаммом дикого типа.
В экспериментах с использованием плазмиды рМЕ6863, несущей клонированный ген N-ацил-гомосеринлактоназы АiiА, показано, что регуляция Quorum Sensing (QS) не участвовала в контроле чувствительности к серебру у S. proteamaculans 94 и P. chlororaphis 449; аналогичный вывод сделан при сравнении МИК AgNO3 у штамма S. liquefaciens дикого типа и мутанта, дефектного по QS.

Ключевые слова:  ионы серебра, антибактериальный эффект, биопленки, гены-регуляторы

ЛИТЕРАТУРА

1. Ильина Т. С., Романова Ю. М., Гинцбург А. Л. // Генетика. — 2004. — Т. 40. — С. 1445—1456.

2. Липасова В. А., Атамова Э. Э., Веселова М. А. и др. // Генетика. — 2009. — Т. 45. — С. 38—42.

3. Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной генетике. — М., 1976.

4. Хмель И. А., Метлицкая А. З. // Молекул. биол. — 2006. — Т. 40. — С. 195—210.

5. Bjarnsholt T., Kirketerp-Moller K., Kristiansen S. et al. // APMIS. — 2007. — Vol. 15. — P. 921—928.

6. Chopra I. // J. Antimicrob. Chemother. — 2007. — Vol. 59. — P. 587—590.

7. Costerton J. W., Stewart P. S., Greenberg E. P. // Science. — 1999. — Vol. 284, N 5418. — P. 1318—1322.

8. Demidyuk I. V., Kalashnikov A. E., Gromova T. Yu. et al. // Protein Expression and Purification. — 2006. — Vol. 47. — P. 551—561.

9. Dibrov P., Dzioba J., Gosink K. K., Häse C. C. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2002. — Vol. 46. — P. 2668—2670.

10. Dong Y.-H., Wang L.-H., Xu J.-L. et al. // Nature. — 2001. — Vol. 411. — P. 813—817.

11. Eberl L., Winson M. K., Sternberg C. et al. // Mol. Microbiol. — 1996. — Vol. 20. — P. 127—136.

12. Feng Q. L., Wu J., Chen G. Q. et al. // J. Biomed. Mater. Res. — 2000. — Vol. 52. — P. 662—668.

13. Gottesman S. // Curr. Opin. Microbiol. — 1999. — Vol. 2. — P. 142—147.

14. Hengge-Aronis R. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. — 2002. — Vol. 66. — P. 373—395.

15. Howard-Flanders P., Theriot L. // Genetics. — 1966. — Vol. 53. — P. 1137—1150.

16. Jackson D. W., Simecka J. W., Romeo T. // J. Bacteriol. — 2002. — Vol. 184. — P. 3406—3410.

17. Khmel I. A., Ovadis M. A., Mayatskaya A. V. et al. // J. Basic Microbiol. — 2005. — Vol. 45. — P. 426—437.

18. Li X.-Z., Nikaido H., Williams K. E. // J. Bacteriol. — 1997. — Vol. 179. — P. 6127—6132.

19. Magasanik B. // Annu. Rev. Microbiol. — 1994. — Vol. 48. — P. 1—24.

20. McClean K. H., Winson M. K., Fish L. et al. // Microbiology. — 1997. —Vol. 143. — P. 3703—3711.

21. NCCLS (2000) Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically, 5th edn. Approved Standard M7-A4rWayne, PA: National Committee for Clinical Laboratory Standards, 2000.

22. Pal S., Tak Y. K., Song J. M. // Appl. Environ. Microbiol. — 2007. — Vol. 73. — P. 1712—1720.

23. Pugsley A. P., Schnaitman C. A. // J. Bacteriol. — 1978. — Vol. 133. — P. 1181—1189.

24. Reimmann C., Ginet N., Michel L. et al. // Microbiology. — 2002. — Vol. 148. — P. 923—932.

25. Russel A. D., Hugo W. B. // Prog. Med. Chem. — 1994. — Vol. 31. — P. 351—370.

26. Shaw P. D., Ping G., Daly S. L. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1997. — Vol. 94. — P. 6036—6041.

27. Silver S. // FEMS Microbiol. Rev. — 2003. — Vol. 27. — P. 341—353.

28. Williams P. // Microbiology. — 2007. — Vol. 153. — P. 3923—3938.