Adhesin Contribution to Nanomechanical Properties of the Virulent Bordetella pertussis Envelope

Autores
Arnal, Laura; Serra, Diego Omar; Cattelan, Natalia; Castez, Marcos Federico; Vázquez, L.; Salvarezza, Roberto Carlos; Yantorno, Osvaldo Miguel; Vela, Maria Elena
Año de publicación
2012
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Adherence to a biological surface allows bacteria to colonize and persist within the host and represents an essential first step in the pathogenesis of most bacterial diseases. Consequently, the physicochemical properties of the outer membrane in bacteria play a key role for attachment to surfaces and therefore for biofilm formation. Bordetella pertussis is a Gram-negative bacterium that colonizes the respiratory tract of humans, producing whooping cough or pertussis, a highly infectious disease. B. pertussis uses various adhesins exposed on its surface to promote cell-surface and cell−cell interactions. The most dominant adhesin function is displayed by filamentous hemagglutinin (FHA). B. pertussis Tohama I wild-type (Vir+) strain and two defective mutants, an avirulent (Vir−) and a FHA-deficient (FHA−) B. pertussis strains were studied by AFM under physiological conditions to evaluate how the presence or absence of adhesins affects the mechanical properties of the B. pertussis cell surface. Quantitative information on the nanomechanical properties of the bacterial envelope was obtained by AFM force-volume analysis. These studies suggested that the presence of virulence factors is correlated with an increase in the average membrane rigidity, which is largely influenced by the presence of FHA. Moreover, for this system we built a nanoscale stiffness map that reveals an inhomogeneous spatial distribution of Young modulus as well as the presence of rigid nanodomains on the cell surface.
Fil: Arnal, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Serra, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Cattelan, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Castez, Marcos Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Vázquez, L.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España
Fil: Salvarezza, Roberto Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Yantorno, Osvaldo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Materia
Propiedades nanomecánicas
Bordetella pertussis
Fuerza atómica
Caracterización microbiana
Bordetella pertussis
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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B. pertussis uses various adhesins exposed on its surface to promote cell-surface and cell−cell interactions. The most dominant adhesin function is displayed by filamentous hemagglutinin (FHA). B. pertussis Tohama I wild-type (Vir+) strain and two defective mutants, an avirulent (Vir−) and a FHA-deficient (FHA−) B. pertussis strains were studied by AFM under physiological conditions to evaluate how the presence or absence of adhesins affects the mechanical properties of the B. pertussis cell surface. Quantitative information on the nanomechanical properties of the bacterial envelope was obtained by AFM force-volume analysis. These studies suggested that the presence of virulence factors is correlated with an increase in the average membrane rigidity, which is largely influenced by the presence of FHA. Moreover, for this system we built a nanoscale stiffness map that reveals an inhomogeneous spatial distribution of Young modulus as well as the presence of rigid nanodomains on the cell surface.Fil: Arnal, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Serra, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Cattelan, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Castez, Marcos Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Vázquez, L.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; EspañaFil: Salvarezza, Roberto Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Yantorno, Osvaldo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. 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