一些微生物可以形成称为生物膜的薄膜。这些生物膜通过保护它们免受压力(例如环境中缺乏营养或有害物质)的影响，使它们比其他微生物更具优势。研究人员经常关注病原体用来抵抗抗生素的生物膜。然而，一些生物膜可能对植物和其他宿主生物有帮助。在之前的工作中，研究人员发现Pantoeasp。YR343，促进植物生长的细菌，形成坚固的生物膜沿的根表面胡杨，所述包括柳树和白杨树的属。科学家们对植物根部生物膜形成背后的机制知之甚少，尤其是在遗传水平上。然而，研究发现称为双鸟苷酸环化酶的酶是生物膜形成的关键。这项新研究确定了一种双鸟苷酸环化酶 DGC2884，当细菌定植根部并形成生物膜时，它会在植物存在时特异性表达。
影响
二鸟苷酸环化酶存在于多种细菌中。这些酶控制多种行为，包括细菌如何形成生物膜、引起疾病和移动。这项研究表明，一种特殊的二鸟苷酸环化酶 DGC2884 在生物膜形成期间和细菌靠近植物时特别起作用。这项研究还确定了可能参与根系定植的基因，表明根系定植可能在遗传水平上受到控制。这将有助于微生物学家和其他研究人员更好地了解细菌如何在根表面定植以及基因表达如何发挥作用。这些结果还可以帮助科学家研究对医学和农业很重要的微生物的类似行为。
概括
该研究使用启动子-报告基因构建体来鉴定在植物存在下表达的二鸟苷酸环化酶 DGC2884。研究人员进一步表征了这种酶，并确定当过度表达时，它会影响胞外多糖的产生、生物膜的形成、运动性和薄膜的形成。他们还证明 DGC2884 的活性需要 N 端跨膜结构域以及功能性 GGDEF 活性位点。基于与泛菌中 DGC2884 过表达相关的表型sp.YR343，科学家们进行了转座子诱变，以鉴定在 DGC2884 过表达时不再表现出观察到的独特表型的基因。他们用这个筛选鉴定了 58 个不同的基因，并选择了一个转座子突变体的子集进行进一步表征。有趣的是，与野生型对照相比，影响 VI 型分泌的突变以及核苷二磷酸激酶和 ABC 转运蛋白的定植增加，而影响胞外多糖产生的突变导致定植减少。此外，他们发现一些突变体主要表现出根系定植模式的差异，而不是定植量，这表明某些根系定植模式可能在遗传水平上受到调节。
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