THE INFLUENCE OF SOME FACTORS ON THE FORMATION OF BIOFILM BY TOXIGENIC AND NON-TOXIGENIC VIBRIO CHOLERAE EL TOR STRAINS

Abstract

The early stages of biofilm formation on polystyrene surface were studied in 14 Vibrio cholerae El Tor strains, all of which carried genes of vps cluster, mshA, and hapR genes. 13 Vibrio cholerae El Tor strains were shown to be capable of adsorption on the walls of microtiter plate wells and of ring formation at the "polystyrene-medium" interface. One of the Vibrio cholerae El Tor strains tested was defective in this ability. The use of different media - modified M1 medium and 1 per cent peptone - failed to reveal sufficient influence of culture medium composition on the ability of Vibrio cholerae to form multilayer biofilm at the phase boundary "polystyrene-medium". Temperature reduction from 37°C to 25°C also didn t result in statistically significant enhancement of monolayer formation in both media. Quantitative evaluation of biofilm formation showed that this ability was clearly marked only in two toxigenic and two non-toxigenic strains of Vibrio cholerae El Tor. Monolayer comparison in ELISA demonstrated that only two toxigenic and two non-toxigenic strains possessed the ability for exopolysaccharide production.

Keywords

biofilm / exopolysaccharide / serum / cholera vibrio (Vibrio cholerae)

References

[1] Елинов Н.П. Микробные экзополисахариды. - Киев, 1984.

[2] Колякина А.В., Курбатова Е.М., Телесманич Н.Р. и др. Сравнительное изучение углеводной специфичности лектиновых рецепторов холерных вибрионов при образовании биопленки на поверхности жидких питательных сред // Холера и патогенные для человека вибрионы: Материалы совещания и проблемной комиссии. - Ростов н/Д., 2008. - Вып. 21. - С. 72-74.

[3] Колякина А.В., Телесманич. Н.Р., Ломов Ю.М. Лектиновые рецепторы холерных вибрионов (адгезия, геммаглютинация, образование биопленки) // Холера и патогенные для человека вибрионы: Материалы совещания и проблемной комиссии. -Ростов н/Д., 2009. - Вып. 22. - С. 80-44.

[4] Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., Марамович. А.С. И др. Способность холерных вибрионов О1 и О139 серогрупп к образованию биопленки в эксперименте // Холера и патогенные для человека вибрионы: Материалы совещания и проблемной комиссии. - Ростов н/Д., 2009. - Вып. 22. - С. 90-92.

[5] Чемисова О.С., Алексеева Л.П., Мазрухо Б.Л. И др. Изучение образования биопленок штаммами Vibrio cholerae eltor // Хо лера и патогенные для человека вибрионы: Материалы совещания и проблемной комиссии. - Ростов н/Д., 2008. - Вып. 21. - С. 72-74.

[6] Шелудько А.В., Кулибякина О.В., Широков А.А. и др. Влияние мутаций в синтезе липополисахаридов и полисахаридов, связывающих калькофлоур, на формирование биопленок Azospirillum brasilense // Микробиология. - 2008, Т. 77, № 3. - С. 358-363.

[7] Ali A., Rashid M.H., Karaolis D.K.R. High-Ffrequency rugose exopolysaccharide production by vibrio cholerae// Appl. Environ/ microbiol. - 2002. - Vol. 68, N 11. - P. 5773-5778.

[8] Fong J.C.N., Klose K.E., Yildiz, F.H. Role of Vibrio polysaccharide (vps) genes in VPS production, biofilm formation and Vibrio cholerae pathogenesis //J. Microbiol. - 2010. - Vol. 156, N 9. - P 2757-2769.

[9] Heydorn A., Nielsen, A. T., Hentzer M. et al. Quantification of biofilm structures by the novel computer program COMSTAT // Microbiology. - 2000. - Vol. 146. - P. 2395-2407.

[10] Lenz D.H., Bassler B.L. The small nucleoid protein Fis is involved in Vibrio cholerae quorum sensing // Mol. Microbiol. - 2007. - Vol. 63, N 3. - P. 859-871.

[11] Moorthy S., Watnick P.I. Identification of novel stage-specific genetic requirements through whole genome transcription profiling of Vibrio cholerae biofilm development//Mol. Microbiol. - 2005. - Vol. 57. -P. 1623-1635.

[12] Nadell C.D., Bassler B.L. A fitness trade-off between local competition and dispersal in Vibrio cholerae biofilms // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2011. - Vol. 108, N 34. - P. 14181-14185.

[13] Watnick P.I., Kolter R. Steps in the development of a Vibrio cholerae El Tor biofilm // J. Mol. Microbiol. - 1999. Vol. 34. - P. 586-595.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-vector