This study is focused on the analysis of extracellular DNA (eDNA) from a biofilm matrix formed by Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, and Salmonella enterica. The presence of eDNA in the biofilm of all the studied strains was confirmed by confocal laser scanning microscopy using fluorescent dyes with high affinity to nucleic acid. The protocol for eDNA isolation from the biofilm matrix was established, and subsequent characterization of the eDNA was performed. The purified eDNA obtained from the biofilm matrix of all three microorganisms was compared to the genomic DNA (gDNA) isolated from relevant planktonic grown cells. The process of eDNA isolation consisted of biofilm cultivation, its collection, sonication, membrane filtration, dialysis, lyophilisation, and extraction of DNA separated from the biofilm matrix with cetyltrimethylammonium bromide. An amplified fragment length polymorphism (AFLP) was used for comparing eDNA and gDNA. AFLP profiles showed a significant similarity between eDNA and gDNA at the strain level. The highest similarity, with a profile concordance rate of 94.7% per strain, was observed for S. aureus, L. monocytogenes, and S. enterica exhibited lower profiles similarity (78% and 60%, respectively). The obtained results support the hypothesis that the eDNA of studied bacterial species has its origin in the gDNA.
Antibiotika se v dnešní době běžně používají při léčbě infekčních nemocí. Nelze si však nevšimnout pozvolna rostoucího trendu v počtu přežívajících bakterií, které i přes aplikaci antibiotik nadále perzistují v těle pacientů a ohrožují jejich zdraví. Důvodem může být nevhodný výběr používaného antibiotika. Častější příčinou je však zvýšená odolnost mikroorganismů vůči těmto antimikrobiálním látkám, zprostředkovaná různými mechanismy vzniku a přenosu rezistence, jako jsou změny cílových míst antibiotik, genové mutace, horizontální genový transfer genů rezistence, specifické enzymy degradující antibiotika či efluxní systém. K snazšímu a rychlejšímu šíření rezistencí přispívá i schopnost některých mikroorganismů tvořit biofilm, útvar o vysoké stabilitě, který může být i rezervoárem genů nesoucích rezistenci k antibiotikům.
Antibiotics are commonly used for the treatment of infectious diseases. It is evident that the number of bacteria resistant to antibiotic remarkably increased and pathogenic strains persists in the body of patients and endangering their health. The reason may be the inappropriate use of antibiotics. However, the more common cause is increased resistance of microorganisms mediated by various mechanisms of resistance, such as changes in the target sites of antibiotics, gene mutations, horizontal gene transfer of resistance genes, specific enzymes degrading the antibiotic, or efflux system. The ability of some microorganisms to form a biofilm (a structure of high stability, which can form a reservoir of genes carrying resistance to antibiotics) also contributes to easier and more rapid spread of bacterial resistance to antibiotics.
- Klíčová slova
- mechanismy rezistence,
- MeSH
- antibakteriální látky * farmakologie chemie klasifikace MeSH
- Bacteria genetika patogenita účinky léků MeSH
- bakteriální léková rezistence * genetika účinky léků MeSH
- lidé MeSH
- mutace MeSH
- plazmidy genetika MeSH
- přenos genů horizontální MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
