Sporulation in Bacillus subtilis. Characterization of Oligosporogenous Mutants and Comparison of Their Phenotypes with Those of Asporogenous Mutants
134
Citation
14
Reference
10
Related Paper
Citation Trend
Abstract:
SUMMARY: An investigation was undertaken to determine to what extent the properties of oligosporogenous (Osp) mutants allow them to be considered as a separate class of sporulation mutant, distinct from asporogenous (Sp-) mutants. Of thirty Osp mutants examined, seventeen at least had a phenotype which had previously been identified with a Sp- mutant. The majority of cells in an Osp culture either reached a particular stage in the sporulation process and then stopped, or in some cases went on to produce aberrant forms. Some of these aberrant forms have their counterparts in Sp- mutants described by other authors, but some present new features. The morphological and biochemical sequences were linked so that if the majority of cells were blocked at a certain stage, then the biochemical sequence stopped accordingly. The general similarity in behaviour between the two types of mutant is consistent with the assumption that at least some of the Osp mutants have leaky mutations in genes where mutation can also give rise to Sp- phenotypes. Evidence is presented to suggest that the ability of a cell of an Osp mutant to overcome its block, and so go on to form a spore, is a chance event when that stage in the process is reached. A mutant has been obtained in which the spores are octanol-resistant yet contain no measurable dipicolinate. In several other mutants the spores contained well-developed coat layers, but the cortex was poorly formed or completely missing.Цель исследования – изучение сравнительной амилолитической активности у штаммов Bacillus subtilis как продуцентов амилаз при производстве сахаросодержащей кормовой добавки. В задачи исследования входило: 1) изучение амилолитической активности у трех штаммов микроорганизма Bacillus subtilis: штамма № 2-amylolytic, штамма № 9-amylolytic и штамма № 12-amylolytic; 2) установление количества спор каждого штамма, дающих максимальный амилолитический эффект. Приводятся результаты изучения амилолитической активности у различных штаммов микроорганизма Bacillus subtilis. Разрабатываемая технология предусматривает применение одного из штаммов микроорганизма Bacillus subtilis в качестве продуцента амилолитического фермента с целью получения из крахмала сахаросодержащей кормовой добавки, предназначенной для телят. Установлена амилолитическая активность различных штаммов микроорганизма Bacillus subtilis: № 2-amylolytic, № 9-amylolytic и № 12-amylolytic, – с определением количества спор в штаммах, дающего максимальный амилолитический эффект. Показано, что наивысшая амилолитическая активность определяется у штамма Bacillus subtilis № 12-amylolytic, средняя – у штамма Bacillus subtilis № 9-amylolytic и наименьшая – у штамма Bacillus subtilis № 2-amylolytic. Количество спор, дающее максимальный амилолитический эффект у разных штаммов, в среднем составило 125 000 спор/мл. Применение телятам сахаросодержащей кормовой добавки позволяет не только обеспечить их организм сахарами, но и повысить переваримость крахмала, который поступает в желудочно-кишечный тракт телят с растительным кормом. Кроме того, содержащиеся в сахаросодержащей кормовой добавке штаммы микроорганизмы Bacillus subtilis обладают антагонистической активностью по отношению к энтеропатогенным бактериям, т. е. такая добавка обладает пробиотическими свойствами, и потому ее применение будет не только устранять дефицит сахаров в рационе, но и профилактировать желудочно-кишечные заболевания у телят.
Bacillaceae
Bacillus (shape)
Cite
Citations (1)
The σ A factor of Bacillus subtilis DB1005 contains two amino acid substitutions (1198A and 1202A) in the promoter –10 binding region. It has been confirmed that this σ factor is responsible for the temperature sensitivity of B. subtilis DB1005. An investigation was conducted into how the mutantσ A could cause temperature-sensitive (Ts) cell growth by analysing its structural stability, cellular concentration and transcriptional activity. The mutant σ A was unstable even at the permissive temperature of 37°C (t 1/2 59 min), whereas the wild-type counterpart was fairly stable under the same conditions ( t 1/2 600 min). However, neither wild-type σ A nor mutant σ A was stable at 49°C ( t 1/2 34 min and 23 min, respectively). Analyses of the rates of σ A synthesis revealed that B. subtilis DB1005 was able to compensate for unstable σ by elevating the level of σ A at 37°C but not at 49°C. Moreover, overexpression of the mutant σ A at 49°C could not suppress the Ts phenotype of B. subtilis DB1005. This indicates that the temperature sensitivity of B. subtilis DB1005 is not due to insufficient σ A concentration in the cell. The greater decline of an already reduced activity of the mutant σ A at 49°C suggests that the temperature sensitivity of B. subtilis DB1005 is instead the result of a very low activity of σ A probably below a critical level necessary for cell growth.
Wild type
Cite
Citations (3)
Summary. A method for the recurrent selective production of heat resistant spores of Bacillus subtilis var. niger is described. The method embodies some features of both batch and continuous culture, permitting a daily production of 10 1 volumes of culture containing up to 2·3 × 10 10 spores/ml. These spores are stable in storage at −20° and yet germinate readily, giving rise to easily recognizable, pigmented colonies.
Bacillus (shape)
Cite
Citations (3)
Dormant spores of Bacillus subtilis exhibit two prominent X-ray scattering peaks. These peaks persisted in spores lacking most alpha/beta-type small, acid-soluble protein or the CotE protein responsible for assembly of much spore coat protein, but they were absent from spores of strains lacking the late sporulation-specific transcription factor GerE.
Transcription
Cite
Citations (6)
Transgenic mutation assays generally use mutant frequencies to estimate mutation frequencies but the degree to which clonal expansion inflates mutant frequencies is largely unknown. Mutant frequency is defined as the fraction of cells carrying mutations in the gene of interest and, according to the standard Big Blue protocol, is determined by dividing the number of mutant plaques by the total number of plaques screened. Mutation frequency is determined as the fraction of cells carrying definitely independent mutations and therefore requires correction for clonal expansion. Mutant and mutation frequencies were determined for brain, thymus and male germ cells of four mice from two age groups (3-versus 10-month old). The mutant frequency in thymus differed significantly between 3- and 10-month old mice (P < 0.05). By sequencing all mutants, the mutation frequency (i.e., corrected for jackpot mutations) in thymus was determined and was not significantly different between 3- and 10-month old mice. Mutant frequency does not fit a Poisson distribution, but mutation frequency corrected for jackpot mutations is substantially less variable and does fit a Poisson distribution.
Mutation frequency
Cite
Citations (29)
Transgenic mutation assays generally use mutant frequencies to estimate mutation frequencies but the degree to which clonal expansion inflates mutant frequencies is largely unknown. Mutant frequency is defined as the fraction of cells carrying mutations in the gene of interest and, according to the standard Big Blue® protocol, is determined by dividing the number of mutant plaques by the total number of plaques screened. Mutation frequency is determined as the fraction of cells carrying definitely independent mutations and therefore requires correction for clonal expansion. Mutant and mutation frequencies were determined for brain, thymus and male germ cells of four mice from two age groups (3- versus 10-month old). The mutant frequency in thymus differed significantly between 3- and 10-month old mice (P < 0.05). By sequencing all mutants, the mutation frequency (i.e., corrected for jackpot mutations) in thymus was determined and was not significantly different between 3- and 10-month old mice. Mutant frequency does not fit a Poisson distribution, but mutation frequency corrected for jackpot mutations is substantially less variable and does fit a Poisson distribution. © 1996 Wiley-Liss, Inc.
Mutation frequency
Cite
Citations (0)
Spore germination
Bacillaceae
Cite
Citations (9)
A new mutant of Bacillus subtilis defective in the outgrowth phase of spore germination has been isolated. When incubated at 46 C, the spores of the mutant gave rise to abnormally large swollen cells. Genetic crosses show that the mutant is different from the three previously described. The genetic analysis indicates two regions of the B. subtilis chromosome involved in the control of the spore outgrowth.
Bacillaceae
Spore germination
Cite
Citations (12)
Cuticle (hair)
Cite
Citations (26)
Інтенсивне вирощування свиней призводить до погіршення санітарно-гігієнічних умов утримання. Крім того, виробничі стреси сприяють зниженню резистентності організму тварин. Прорив імунітету відображається на збільшенні випадків інфекційних захворювань серед молодняку. Для запобігання невиправданого використання антибіотиків та покращення імунної відповіді у поросят були проведені випробування пробіотичних штамів Bacillus subtilis у господарстві з розведення свиней «Інституту сільського господарства Північного Сходу» НААН України з жовтня по листопад місяць 2021 року. Об’єктом досліджень були поросята (до 30 діб) на дорощуванні породи Ландрас + Велика. Пробіотичні штами бактерій родів Bacillus subtilis Wogene, Bacillus subtilis Hanzhou VEGA, Bacillus subtilis Hansen та Bacillus subtilis Challenge задавали поросятам з розрахунку 0,3 кг на тонну води. Вміст бактерій роду Bacillus subtilis КУО/г: 4 - 4,5×109 КУО в 1 г. Умови утримання та відгодівлі у контрольній та досвідчених групах були однаковими. Адгезивні властивості Bacillus subtilis досліджували за методом В.І. Бриліса. Для проведення біохімічного аналізу кров отримували із яремної вени. Вміст загального білка та його фракції визначали за допомогою автоматичного біохімічного аналізатора із застосуванням відповідних діагностичних систем. Дослідженнями встановлено, що найбільший середньодобовий показник приростів спостерігали у групі поросят, де випоювали B. subtilis Chellenge. Різниця між контрольною та дослідними групами становила 2,08 %. Показники метаболізму у поросят у групі з B. subtilis Chellenge мали вищій рівень лізоциму на 14,7 %; γ-глобуліну – на 6,9 % та альбуміну – на 2,9 %, порівняно з контрольною групою тварин. Найбільш високі показники адгезії також мав штам B. subtilis Challenge ІАМ 4,86±0,24. За результатами проведених досліджень встановлений максимально ефективний штам бактерій для використання в даному свинарському господарстві Bacillus subtilis Challenge, який можна застосовувати поросятам як альтернативу антибіотикам. Також було встановлено, що використання Bacillus subtilis в раціоні дослідних тварин покращує метаболізм білка в організмі. Перспективою подальших досліджень у цьому напрямку є визначення механізму дії пробіотиків Bacillus subtilis на ізоляти патогенних мікроорганізмів та визначення лікувального ефекту на свинях.
Bacillaceae
Bacillus (shape)
Cite
Citations (3)