Occurrence of the Ability to Suppress the Growth of Related Strains in Rhizobia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract

Screening of 1019 strains of rhizobia Rhizobium leguminosarum and Neorhizobium galegae from the “Symbiont” collection of symbiotic rhizospheric microorganisms of the Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences, which have been isolated from root nodules of 20 leguminous species, for the ability to suppress the growth of related strains of rhizobia was carried out. Inhibition of the growth of competing bacteria by rhizobia was shown to be rather common. On average, when grown on rich media, ~10% of rhizobial strains released antibacterial substances into the medium. At the same time, when a live culture of rhizobia was applied to the lawn of bacteria, the percentage of suppression was higher. The percentage of strains synthesizing antibacterial substances correlated also, to some extent, with the level of genetic diversity of the population of legume microsymbionts. A weak signal of impaired protein synthesis was found in the study of the mechanism of action of metabolites of 20 strains of rhizobia Rleguminosarum bv. viciae from root nodules of Lathyrus palustris and Lathyrus vernus. In other cases, the nature of the antibacterial action of bacterial metabolites could not be determined using the DualRep2 system.

About the authors

Al. Kh. Baymiev

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

A. A. Vladimirova

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

R. T. Matniyazov

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

A. M. Lavina

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

K. Yu. Filyaeva

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

E. S. Akimova

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

An. Kh. Baymiev

Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: baymiev@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

References

  1. Баймиев Ан.Х., Иванова Е.С., Птицын К.Г., Белимов А.А., Сафронова В.И., Баймиев Ал.Х. Генетическая характеристика клубеньковых бактерий дикорастущих бобовых Южного Урала // Мол. генет. микробиол. вирусол. 2012. Т. 27. С. 29‒34.
  2. Baimiev An.K., Ivanova E.S., Ptitsyn K.G., Belimov A.A., Safronova V.I., Baimiev Al.K. Genetic characterization of wild leguminous nodular bacteria living in the South Urals // Mol. Genet. Microbiol. Virol. 2012. V. 27. P. 33‒39.
  3. Baba T., Mori H. The construction of systematic in-frame, single-gene knockout mutant collection in Escherichia coli K-12 // In Microbial Gene Essentiality: Protocols and Bioinformatics / Methods in Molecular Biology: Humana Press, 2008. P. 171–181.
  4. Fuqua W.C., Winans S.C., Greenberg E.P. Quorum sensing in bacteria: the LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators // J. Bacteriol. 1994. V. 176. P. 269–275.
  5. Hirsch P.R. Plasmid-determined bacteriocin production by Rhizobium leguminosarum // J. Gen. Microbiol. 1979. V. 113. P. 219–228.
  6. Lethbridge B.J., Asenstorfer R.E., Bailey L.S., Breil B.T., Johnson J.V., Jones G.P., Rumjanek V., Sims J.J., Tate M.E., Triplett E.W. Post translational modifications of Trifolitoxin: a blue fluorescent peptide antibiotic // J. Antibiotics. 2022. V. 75. P. 125–135.
  7. Osterman I.A., Komarova E.S., Shiryaev D.I., Korniltsev I.A., Khven I.M., Lukyanov D.A., Tashlitsky V.N., Serebryakova M.V., Efremenkova O.V., Ivanenkov Y.A., Bogdanov A.A., Sergiev P.V., Dontsova O.A. Sorting out antibiotics’ mechanisms of action: a double fluorescent protein reporter for high-throughput screening of ribosome and DNA biosynthesis inhibitors // Antimicrob. Agents Chemother. 2016. V. 60. P. 7481–7489.
  8. Schwinghamer E.A. Properties of some bacteriocins produced by Rhizobium trifolii // J. Gen Microbiol. 1975. V. 91. P. 403‒413.
  9. Schwinghamer E.A., Brockwell J. Competitive advantage of bacteriocin and phage-producing strains of Rhizobium trifolii in mixed culture // Soil Biol. Biochem. 1978. V. 10. P. 383–387.
  10. Schwinghamer E.A., Pankhurst C.E., Whitfeld P.R. A phage-like bacteriocin of Rhizobium trifolii // Can. J. Microbiol. 1973. V. 19. P. 359‒368.
  11. Travin D.Y., Jouan R., Vigouroux A., Inaba-Inoue S., Lachat J., Haq F., Timchenko T., Sutormin D., Dubiley S., Beis K., Moréra S., Severinov K., Mergaert P. Dual-uptake mode of the antibiotic phazolicin prevents resistance acquisition by gram-negative bacteria // mBio. 2023. V. 14. P. e00217‒23.
  12. Travin D.Y., Watson Z.L., Metelev M., Ward F.R., Osterman I.A., Khven I.M., Khabibullina N.F., Serebryakova M., Mergaert P., Polikanov Y.S., Cate J.H.D., Severinov K. Structure of ribosome-bound azole-modified peptide phazolicin rationalizes its species-specific mode of bacterial translation inhibition // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 4563.
  13. Triplett E.W., Barta T.M. Trifolitoxin production and nodulation are necessary for the expression of superior nodulation competitiveness by Rhizobium leguminosarum bv. trifolii strain T24 on clover // Plant. Physiol. 1987. V. 85. P. 335‒342.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (2KB)
4.

Download (2KB)
5.

Download (2KB)
6.

Download (2KB)

Copyright (c) 2023 Ал.Х. Баймиев, А.А. Владимирова, Р.Т. Матниязов, А.М. Лавина, К.Ю. Филяева, Е.С. Акимова, Ан.Х. Баймиев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».