Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13587ArticlesСтатьиResearch ArticlePLASMID DNA COPY NUMBER INCREASE AS A POSSIBLE MECHANISM OF ANTI-LYSOZYME FEATURE ENCHANTMENT OF BACTERIA UNDER THE INFLUENСЕ OF CHLORAMPHENICOLУВЕЛИЧЕНИЕ КОПИЙНОСТИ ПЛАЗМИД-НОЙ ДНК КАК ВОЗМОЖНЫЙ МЕХАНИЗМ УСИЛЕНИЯ АНТИЛИЗОЦИМНОГО ПРИЗНАКА БАКТЕРИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ХЛОРАМФЕНИКОЛАAndryuschenkoS. VАндрющенкоС. ВBukharinO. VБухаринО. ВPerunovaN. BПеруноваН. БIvanovaE. VИвановаЕ. ВInstitute of Cellular and Intracellular SymbiosisИнститут клеточного и внутриклеточного симбиоза15122011886NO6 (2011)№6 (2011)81309062023Copyright ©; 2011, Andryuschenko S.V., Bukharin O.V., Perunova N.B., Ivanova E.V.Copyright ©; 2011, Андрющенко С.В., Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В.2011Andryuschenko S.V., Bukharin O.V., Perunova N.B., Ivanova E.V.Андрющенко С.В., Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13587

Aim. Determination of copy number dynamics of plasmid DNA and anti-lysozyme activity under the influence ofchloramphenicol in cells of Escherichia coli 252 and 242 strains (ICIS), that have identical biochemical profile and differ by antibiotic resistance, plasmid profile and level of anti-lysozyme activity. Materials and methods. E.coli strains were isolated during screening of antibiotic resistant enteric bacteria of human intestinal biotope. The selected strains were cultivated in medium with 0.17; 0.5; 1 and 1.5 MIC of chloramphenicol by nonspecific amplification of plasmid DNA in medium with chloramphenicol (technique by T. Maniatis et al.). Plasmid DNA was recovered by alkaline lysis method with subsequent electrophoresis in agarose gel. The quantity of plasmid DNA was evaluated by comparison ofluminescence intensity of marker and experimental DNA sample bands. Anti-lysozyme activity was measured photometrically (O.V.Bukharin et al.). Results. E.coli 252 strain had higher direct correlation ofbacteria anti-lysozyme activity and increase of plasmid copy number per cell (r≥0,9) during increase of chloramphenicol concentration in sub-bacteriostatic range. Dynamics of these parameters in E.coli 242 control strain were not detected. Conclusion. The data obtained give evidence in favor of the action of plasmid localized «gene dose» effect as a mechanism ofanti-lysozyme activity increase of bacteria under the influence of chloramphenicol.

Цель. Определить динамику числа копий плазмидной ДНК и антилизоцимной активности под действием хлорамфеникола в клетках пары штаммов Еscherichia coli 252 и 242 (ИКВС), имеющих одинаковый биохимический профиль и отличающихся по антибиотикорезистентности, плазмидному профилю и уровню антилизоцимной активности. Материалы и методы. Исследуемые штаммы Е. coli выделены при скрининге антибиотикорезистентных энтеробактерий кишечного биотопа человека. Отобранные штаммы культивировали в среде с 0,17; 0,5; 1 и 1,5 МПК хлорамфеникола по методике неспецифической амплификации плазмидной ДНК в среде с хлорамфениколом по Т. Маниатису и др. Плазмидную ДНК выделяли методом щелочного лизиса с последующим электрофорезом в агарозном геле. Количество плазмидной ДНК оценивали путем сравнения интенсивности полос люминесценции маркерных и опытных проб ДНК. Антилизоцимную активность измеряли фотометрически по О.В. Бухарину и др. Результаты. У штамма Е. coli 252 выявлена высокая прямая корреляция антилизоцимной активности бактерий и ростом числа копий плазмид на клетку (r≥0,9) при нарастании концентрации хлорамфеникола в суббактериостатическом диапазоне. У контрольного штамма Е. coli 242 динамика данных параметров выявлена не была. Заключение. Полученные данные свидетельствуют в пользу действия эффекта «дозы генов» плазмидной локализации как механизма усиления антилизоцимной активности бактерий под действием хлорамфеникола.

chloramphenicolprotein synthesis inhibitorsgene dose effectplasmid replicationanti-lysozyme activitybacteria persistenceхлорамфениколингибиторы синтеза белкаэффект дозы геноврепликация плазмидантилизоцимная активностьперсистенция бактерийБондаренко В.М., Петровская В.Г., Яблочков А.Л. Антилизоцимный фактор Klebsiella pneumoniae: природа, биологические функции и генетический контроль Журн. микробиол., 1994, 1: 22-28.Бондаренко В.М., Яблочков А.Л., Романова Ю.М., Петровская В.Г. Характеристика плазмиды Klebsiella pneumoniae, несущей маркеры лекарственной устойчивости и антилизоцимной активности. Журн. микробиол., 1988, 3: 28-32.Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М., Медицина, 1999.Бухарин О.В., Кириллов Д.А., Кириллов В.А. Скрининг плазмид у бактерий рода Bacillus, обладающих антилизоцимной активностью. Журн. микробиол., 2006, 1: 3-6.Зыкова Л.С. Этиологическая характеристика пиелонефрита и её значение для экспериментально-клинического обоснования антибактериальной терапии. Автореф. дисс. канд. мед. наук. Челябинск, 1986.Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М., Мир, 1984.Соколов В.Ю. Механизм антилизоцимной активности бактерий. Авто-реф. дисс. канд. мед. наук. Челябинск, 1990.Abergel С., Monchois V, Byrne D. et al. Structure and evolution of the Ivy protein family, unexpected lysozyme inhibitors in gram-negative bacteria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007, 104: 6394-6399.Brock T.D. Chloramphenicol. Bacteriol. Rev. 1961, 25 (l): 32-48.Callewaert L., Aertsen A., Deckers D. et al. A new family of lysozyme inhibitors contributing to lysozyme tolerance in gram-negative bacteria. PLoS Pathog. 2008, 4: el000019.Callewaert L., Vanoirbeek K.G.A., Lurquin I. et al. The two-component system regulates expression of lysozyme inhibitors and is induced by exposure to lysozyme. J. Bacteriol. 2009, 191 (6): 1979-1981.Foster TJ. Plasmid-determined resistance to antimicrobial drugs and toxic metal ions in bacteria. Microbiol. Rev. 1983, 47 (3): 361-409.Midgley J.E.M., Gray W.J.H. The control of ribonucleic acid synthesis in bacteria. The synthesis and stability of ribonucleic acid in chloramphenicol-inhibited cultures of Escherichia coli. Biochem. J. 1971, 122 (2): 149159.Monchois V., Abergel C., Sturgis J. Escherichia coli ykfE ORFan gene encodes a potent inhibitor of C-type lysozyme. J. Biol. Chem. 2001, 276: 18437-18441.Weinberger M., Helmstetter С.Е. Inhibition of protein synthesis transiently stimulates initiation ofminichromosome replication in Escherichia coli. J. Bacteriol. 1989, 171 (7): 3591-3596.