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Identification of novel horA-harbouring bacteria capable of spoiling beer

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Abstract:

An ATP-binding cassette (ABC) multi-drug resistance (MDR) gene was found in 4 Gram-positive bacterial isolates of environmental origin and found capable of spoiling beer. The bacteria isolated were Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Paenibacillus humicus, and Staphylococcus epidermidis; all of which were previously unappreciated as beer-spoilage bacteria. The MDR gene found in these bacteria has less than 37% similarity to known ABC MDR proteins described for Bacillus and Staphylococcus, and this is the first finding of an ABC MDR gene in the genus Paenibacillus. The sequenced region of the gene was translated and compared phylogenetically with the closest GenBank matches of the respective species and the closest GenBank matches overall. The ABC MDR proteins from these isolates were found to cluster among known sequences of HorA, sharing 99.5% identity within the sequenced region. In the beer-spoilage-associated genera Lactobacillus and Pediococcus, the presence of the MDR gene horA correlates with the ability to grow in beer. As the unique horA-harbouring isolates described here are capable of growing in beer, it is likely that the presence of the horA gene likewise confers hop resistance to these organisms.

Un gène de résistance multiple aux drogues (MDR) à cassette ABC (ATP binding cassette) a été trouvé chez quatre isolats bactériens Gram-positifs d’origine environnementale, capables d’altérer la bière. Les bactéries isolées étaient Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Paenibacillus humicus et Staphylococcus epidermidis, lesquelles avaient été sous-estimées en regard de leur potentiel d’altération de la bière. Le gène MDR de ces bactéries possède moins de 37 % de similarité avec les protéines MDR ABC connues chez Bacillus et Staphylococcus. Il est aussi le premier gène MDR ABC identifié chez le genre Paenibacillus. La région séquencée du gène a été traduite et comparée d’un point de vue phylogénique aux séquences les plus apparentées de ces espèces respectives dans GenBank, ainsi qu’aux séquences les plus apparentées en général dans GenBank. Les protéines MDR ABC de ces isolats s’agrègent avec les séquences connues de HorA, partageant 99,5 % d’identité à l’intérieur de la région séquencée. Chez les genres Lactobacillus et Pediococcus, qui sont associés à l’altération de la bière, la présence du gène MDR horA est corrélée avec leur capacité de croître dans la bière. Puisque les isolats uniques comportant horA décrits ici sont capables de pousser dans la bière, il est probable que la présence du gène horA leur confère aussi la résistance au houblon.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2008

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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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