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Production of acylated homoserine lactones by Aeromonas and Pseudomonas strains isolated from municipal activated sludge

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Abstract:

Up to now, the production and role of N-acyl homoserine lactones (AHLs) in activated sludge have been poorly understood. In this study, cross-feeding assays with the reporter strains Agrobacterium tumefaciens NTL4 and Chromobacterium violaceum CV026 were used to investigate AHL signal production by municipal activated sludge samples. AHL signal production was consistently detected from municipal activated sludge when different samples were incubated on nutrient media. From one municipal activated sludge sample, 10 strains producing AHL-like auto inducers were isolated by an overlay technique. 16S rDNA-based phylogenetic analysis showed that eight of the isolates belonged to Aeromonas spp. and two to Pseudomonas spp. Box-PCR indicated that six of these Aeromonas isolates were different strains and the two Pseudomonas strains were identical. The production of AHL or AHL-like compounds by these strains was confirmed by thin layer chromatography and biosensor overlays. The six different Aeromonas strains were found to produce the same set of AHLs, including N-hexanoyl-L-homoserine lactone. These results may indicate the possible presence of AHLs in municipal activated sludge. The potential roles of AHL in this eco system are briefly discussed.Key words: municipal activated sludge, acylated homoserine lactones, Aeromonas spp., bioaggregates, Pseudomonas spp., AHL biosensors.

La production et le rôle des N-acyl homosérine lactones (AHL) dans les boues activées sont jusqu'à maintenant mal connus. Dans cette étude, des essais d'alimentation croisée avec la souche rapporteuse Agrobacter ium tumefaciens NTL4 et Chromobacterium violaceum CV026 ont été employés afin d'étudier la production du signal d'AHL par des échantillons de boues municipales activées. La production du signal d'AHL fut régulièrement détectée à partir de boues activées municipales lorsque différents échantillons furent incubés dans un milieu nutritif. Dans le cas d'une boue municipale activée, 10 souches produisant des autoinducteurs semblables au AHL ont été isolées par une technique de superposition. Des analyses phylogénétiques basées sur l'ADNr 16S ont démontré que huit des isolats appartenaient à Aeromonas spp. et deux à Pseudomonas spp. Le Box-PCR a indiqué que six de ces isolats d'Aeromonas représentaient différentes souches et que les deux souches de Pseudomonas étaient identiques. La production d'AHL ou de composés semblables au AHL par ces souches fut confirmé par chromatographie en couches minces et par superposition de biocapteurs. Les six différentes souches d'Aeromonas ont produit le même ensemble d'AHL, incluant le N-hexanoyl-L-homosérine lactone. Ces résultats indiqueraient la présence possible d'AHL dans les boues municipales activées. Les rôles potentiels des AHL dans cet écosystème sont discutés brièvement.Mots clés : boue municipale activée, homosérine lactones acylées, Aeromonas spp., agrégats biologiques, Pseudomonas spp., biocapteurs d'AHL.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-11-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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