All posts by Postępy Mikrobiologii

SYSTEMY SEKRECJI TYPU VB ORAZ VI JAKO CZYNNIKI KONKURENCJI BAKTERII GRAM-UJEMNYCH

TYPE VB AND VI SECRETION SYSTEMS AS COMPETITION AGENTS OF GRAM-NEGATIVE BACTERIA
Dawid Gmiter, Grzegorz Czerwonka, Wiesław Kaca

Streszczenie: Konkurencja bakteryjna, zdefiniowana jako lokalne oddziaływania, może doprowadzić do koegzystencji konkurentów, samoorganizacji społeczności bakteryjnej lub rozkładu dominacji gatunków w niszach ekologicznych. Bakterie wykształciły wiele mechanizmów komunikacji i konkurencyjności. Dyskryminacja krewniacza pozwala gatunkom na rozróżnienie komórek krewniaczych od niespokrewnionych w środowisku bytowania. System sekrecji typu Vb oraz VI (SSTVb i SSTVI) odgrywają istotną rolę w tym zjawisku. System inhibicji wzrostu zależnej od kontaktu, odkryty w Escherichia coli, wykorzystuje białka CdiB/CdiA przynależne do SSTVb, opisywane również jako dwu-partnerski system sekrecji, do inhibicji wzrostu niespokrewnionych szczepów i wymaga kontaktu komórek. Obecność wewnątrzkomórkowej, małej proteiny immunoprotekcyjnej (CdiI) chroni komórki E.coli przed autoinhibicją. Inny system konkurencji bakteryjnej, początkowo opisany w procesie nodulacji Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii, angażuje system sekrecji typu VI. Struktura SSTVI jest bardziej skomplikowana i zawiera w sobie szereg białek homologicznych do ogonka bakteriofagów i białek membranowych budujących rdzeń aparatury (białka Tss). Cześć białek wchodzących w skład SSTVI opisano jako białka akcesoryjne (białka Tag). Ważnymi dla funkcjonowania SSTVI są heksamery Hcp (haemolysin coregulated protein) oraz białka VgrG (valine-glycine repeat G), które odrywają podwójną rolę: białek chaperonowych dla sekrecji toksyn i/lub właściwych toksycznych efektorów. Pomimo znacznych różnic w budowie, oba przedstawione systemy wykazują homologiczną funkcję w zjawisku konkurencji i regulują interakcje społeczności bakteryjnych.

1. Wstęp. 2. Inhibicja wzrostu zależna od kontaktu. 2.1. Budowa białkowej aparatury systemu CDI. 2.2. Efektory systemu CDI. 3. System sekrecji typu VI. 3.1. Budowa systemu sekrecji typu VI. 3.2. Efektory system sekrecji typu VI. 4. Przynależność do systemu polimorficznych toksyn. 5. Znaczenie systemów konkurencji w biologii bakterii. 6. Podsumowanie

Abstract: Bacterial competition, defined as a local neighbour interaction, can lead to competitors’ coexistence, bacterial community self-organization or rearrangement of species dominance structure in ecological niches. Bacteria developed many mechanisms to communicate and compete. Kin discrimination mechanisms in bacterial populations allow species to distinguish a friend from a foe in bacterial environment. Type Vb and VI secretion systems (TVIbSS and TVISS) play a crucial role in this phenomenon. A contactdependent growth inhibition (CDI), primarily found in Escherichia coli strains, utilizes CdiB/CdiA protein of type Vb secretion system, described also as two-partner secretion (TPS) system, to inhibit growth of non-kin strains, where cell contact is required. Presence of an intracellular small immunity protein (CdiI) protects E.coli cells from autoinhibition. Other bacterial competition system, involved mainly in the nodulation process of Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii strain, engages type VI secretion system. The structure of TVISS is more complicated and comprises a series of proteins with structural homology to bacteriophage tail proteins and membrane proteins, which build the core of the system (Tss proteins). Other proteins of the TVISS have been described as associated proteins (Tag proteins). Important proteins for TVISS are also haemolysin coregulated protein (Hcp), which has a hexameric, tubular structure, and VgrG protein (valine-glycine repeat G). VgrG plays a dual role in the process: is a chaperone protein in the secretion of effector toxin or/and is secreted as a toxin itself. Despite the structural differences between these secretion systems, they both show functional homology in the competition phenomenon and govern the social life of bacterial community.

1. Introduction. 2. Contact-dependent growth inhibition. 2.1. Structure of the CDI system. 2.2. Effectors of the CDI system. 3. Type VI secretion system. 3.1. Structure of the type VI secretion system. 3.2. Effectors of the type VI secretion system. 4. Members of the polymorphic toxin system. 5. Role of the competition systems in bacterial biology. 6. Conclusions

CHARAKTERYSTYKA I FUNKCJE HYDROFOBIN ORAZ ICH WYKORZYSTANIE W PRZEMYŚLE

CHARACTERISTICS AND FUNCTIONS OF HYDROPHOBINS AND THEIR USE IN INDUSTRY
Łukasz P. Tymiński , Zuzanna Znajewska, Grażyna B. Dąbrowska

Streszczenie: Hydrofobiny stanowią rodzinę powierzchniowo czynnych białek wytwarzanych przez grzyby strzępkowe i pełniących wiele istotnych funkcji w ich cyklu rozwojowym. Białka o właściwościach i funkcjach podobnych do hydrofobin odkryto również u bakterii. Hydrofobiny charakteryzuje specyficzne ułożeniem reszt cysteinowych, które w sekwencji aminokwasowej tworzą cztery mostki dwusiarczkowe. Ta charakterystyczna budowa nadaje im hydrofobowe właściwości, dzięki czemu uzyskują zdolność do spontanicznego formowania się w amfipatyczne monowarstwy pomiędzy hydrofobowym a hydrofilowym środowiskiem. Unikatowe właściwości hydrofobin sprawiają, że cieszą się coraz większym zainteresowaniem pod kątem ich potencjalnego zastosowania w przemyśle. Opracowywane są nowe sposoby ich wykorzystania w różnych gałęziach gospodarki. Szerokie zastosowanie odnajdują w branży spożywczej, przemyśle farmaceutycznym, ale także w metodach biologii molekularnej.

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja hydrofobin. 3. Struktura genów i białek hydrofobin. 4. Formowanie się filmu hydrofobinowego. 5. Produkcja, wydzielanie i formowanie się hydrofobin w środowisku naturalnym. 6. Właściwości hydrofobin. 7. Zastosowanie hydrofobin w różnych dziedzinach. 8. Przemysłowa produkcja hydrofobin. 9. Podsumowanie

Abstract: Hydrophobins are surface active proteins produced by filamentous fungi. They play a role in fungal growth and their life cycle. Proteins with similar properties have been also found in prokaryotic organisms. Hydrophobins are characterized by a specific arrangement of cysteine residues, which form four disulfide bridges in the amino acid sequence. This construction gives hydrophobins their hydrophobic properties, allowing for their spontaneous assembly into amphipathic monolayers at hydrophobic-hydrophilic interfaces. These unique properties of hydrophobins make them more and more popular with regard to their potential application in industry. New ways of using hydrofobins in various branches of the business sector are being developed. Hydrofobins are already widely used in the food industry, pharmaceutical industry, as well as molecular biology.

1. Introduction. 2. Classification of hydrophobins. 3. Structure of hydrophobin genes and proteins. 4. Formation of hydrophobin film. 5. Production, secretion and formation of hydrophobins in the natural environment. 6. Properties of hydrophobins. 7. The use of hydrophobins in various fields. 8. Manufacturing of hydrophobins. 9. Summary

RYZYKO WYSTĄPIENIA CHORÓB PRZENOSZONYCH PRZEZ WEKTORY OWADZIE U ZWIERZĄT W EUROPIE

THE RISK OF DISEASES TRANSMITTED BY INSECT VECTORS IN ANIMALS IN EUROPE
Katarzyna Krasoń, Magdalena Larska

Streszczenie: Obecnie coraz częściej pojawiają się choroby egzotyczne na obszarach, na których wcześniej nie występowały. Z tego powodu, Światowa Organizacja Zdrowia Zwierząt (OIE) i poszczególne kraje wprowadzają przepisy mające na celu zapobieganie tym chorobom oraz ich zwalczanie. Globalizacja i intensyfikacja handlu zwierzętami i produktami spożywczymi pochodzenia zwierzęcego przyczynia się do przenoszenia zakaźnych chorób zwierzęcych na całym świecie. Globalne ocieplenie i ingerencja człowieka w naturę wpływają na występowanie chorób. Wzrost temperatury tworzy odpowiednie warunki do wzrostu i rozprzestrzeniania się wektorów, takich jak komary. Zmiana klimatu może stać się poważnym zagrożeniem przyczyniając się do rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych w przyszłości.

1. Wstęp. 2. Choroby przenoszone przez wektory owadzie w Europie. 2.1. Wektory. 2.2. Udział owadów w transmisji mechanicznej. 2.3. Wektory pierwotne i wtórne. 2.4. Współczynnik transmisji. 2.5. Nowo pojawiające się choroby zakaźne 3. Choroby wirusowe przenoszone przez wektory owadzie. 3.1. Flawiwirusy. 3.2. Buniawirusy. 3.3. Reowirusy. 3.4. Pokswirusy. 3.5. Asfarwirusy. 4. Choroby bakteryjne przenoszone przez wektory owadzie. 5. Choroby pierwotniacze przenoszone przez wektory owadzie. 6. Choroby wywoływane przez nicienie przenoszone przez wektory owadzie. 7. Endosymbionty. 8. Podsumowanie

Abstract: Currently, the emergence of exotic diseases in areas where they have not previously occurred is reported more frequently. For this reason, the World Organization for Animal Health (OIE) and individual countries are introducing regulations aimed at preventing and combating these diseases. Globalization and intensification of the trade of animals and food products of animal origin contributes to the transmission of infectious animal diseases throughout the world. Global warming and human interference in nature affect the occurrence of diseases. The increase in temperature creates the right conditions for the growth and spread of vectors such as mosquitoes. Climate change may contribute to the spread of infectious diseases in the future.

1. Introduction. 2. Diseases transmitted by insect vectors in Europe. 2.1. Vectors. 2.2. Participation of insects in mechanical transmission. 2.3. Primary and secondary vectors. 2.4. Transmission factor. 2.5. Emerging infectious diseases. 3. Viral diseases transmitted by insect vectors. 3.1. Flaviviruses. 3.2. Buniaviruses. 3.3. Reoviruses. 3.4. Poxviruses. 3.5. Asfarviruses. 4. Bacterial diseases transmitted by insect vectors. 5. Protozoan diseases transmitted by insect vectors. 6. Nematode diseases transmitted by insect vectors. 7. Endosymbionts. 8. Summary

INDUSTRIAL APPLICATIONS OF WILD AND GENETICALLY-MODIFIED STRAINS OF ACETIC ACID BACTERIA

PRZEMYSŁOWE ZASTOSOWANIE DZIKICH I GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANYCH SZCZEPÓW BAKTERII OCTOWYCH
Lidia Stasiak-Różańska, Milena Kupiec

Abstract: Acetic Acid Bacteria (AAB) have been known for many years, since humans first used them to produce vinegar. AAB serve as biocatalysts in industrial production of, inter alia, acetic acid, dihydroxyacetone, gluconic acid, bacterial cellulose or levan. Apart from the traditional industrial applications of wild strains of AAB, scientists strive to develop novel methods for the production of selected compounds using genetically-modified AAB. The application of such mutants in the industry entails both positive and negative aspects. Modifications of the bacterial genome have a significant effect upon the functioning of the entire cell. This review presents industrial applications of metabolites produced by both wild and genetically-modified strains of AAB.

1. Application of wild strains of AAB in the industry. 2. Application of genetically-modified strains of AAB in the industry. 3. Opinion on GMOs used in industry. 4. Summary

Streszczenie: Bakterie kwasu octowego znane są od wielu lat, od kiedy ludzie po raz pierwszy wykorzystali je do wytworzenia octu. Bakterie octowe biorą udział w produkcji wielu związków o dużym znaczeniu przemysłowym, m.in. kwasu octowego, dihydroksyacetonu, kwasu glukonowego oraz celulozy mikrobiologicznej. Oprócz tradycyjnych kierunków wykorzystania potencjału biochemicznego dzikich szczepów bakterii octowych, coraz więcej uwagi poświęca się badaniom nad konstruowaniem zmodyfikowanych genetycznie szczepów o zwiększonych możliwościach wytwarzania określonych metabolitów. Zastosowanie mutantów bakteryjnych w przemyśle wzbudza wśród społeczeństwa zarówno pozytywne jak i negatywne odczucia. W artykule przedstawiono zastosowanie dzikich szczepów bakterii octowych oraz opisano możliwości przemysłowej aplikacji genetycznie zmodyfikowanych szczepów tych mikroorganizmów.

1. Przemysłowe zastosowanie dzikich szczepów bakterii octowych. 2. Przemysłowe zastosowanie genetycznie zmodyfikowanych szczepów bakterii octowych. 3. Powszechna opinia na temat organizmów zmodyfikowanych genetycznie stosowanych w przemyśle. 4. Podsumowanie

Najnowszy numer

Najnowszy numer

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2018, 57, 4

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.