Light modulates metabolic pathways and other novel physiological traits in the human pathogen Acinetobacter baumannii

Authors
Müller, Gabriela Leticia; Tuttobene, Marisel; Altilio, Matías; Martinez Amezaga, Maitena; Nguyen, Meaghan; Cribb, Pamela; Cybulski, Larisa Estefania; Ramirez, Maria Soledad; Altabe, Silvia Graciela; Mussi, María Alejandra
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Light sensing in chemotrophic bacteria has been relatively recently ascertained. In the human pathogen Acinetobacter baumannii, light modulates motility, biofilm formation, and virulence through the blue-light-sensing-using flavin (BLUF) photoreceptor BlsA. In addition, light can induce a reduction in susceptibility to certain antibiotics, such as minocycline and tigecycline, in a photoreceptorindependent manner. In this work, we identified new traits whose expression levels are modulated by light in this pathogen, which comprise not only important determinants related to pathogenicity and antibiotic resistance but also metabolic pathways, which represents a novel concept for chemotrophic bacteria. Indeed, the phenylacetic acid catabolic pathway and trehalose biosynthesis were modulated by light, responses that completely depend on BlsA. We further show that tolerance to some antibiotics and modulation of antioxidant enzyme levels are also influenced by light, likely contributing to bacterial persistence in adverse environments. Also, we present evidence indicating that surfactant production is modulated by light. Finally, the expression of whole pathways and gene clusters, such as genes involved in lipid metabolism and genes encoding components of the type VI secretion system, as well as efflux pumps related to antibiotic resistance, was differentially induced by light. Overall, our results indicate that light modulates global features of the A. baumannii lifestyle.
Fil: Müller, Gabriela Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Fil: Tuttobene, Marisel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Altilio, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Martinez Amezaga, Maitena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentina
Fil: Nguyen, Meaghan. California State University; Estados Unidos
Fil: Cribb, Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Fil: Cybulski, Larisa Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Fil: Ramirez, Maria Soledad. California State University; Estados Unidos
Fil: Altabe, Silvia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Fil: Mussi, María Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Subject
ACINETOBACTER BAUMANNII
LIGHT
METABOLISM
Otras Ciencias Biológicas
Ciencias Biológicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
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Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/52563