Summary
The formation of spores in a nitrogen-limited Bacillus subtilis-culture was suppressed selectively by addition of 1-5·10-4 M EDTA during the first 3 hours of sporulation.
EDTA at the concentrations mentioned did not alter the frequency of transformation when added to a young growing culture. The development of competent cells was not affected to a higher extent than the growth rate. However, a specific action of EDTA on potential transformants could be demonstrated. The presence of EDTA caused their stabilization for more than 5 hours. From these results ist was concluded that there is no sporulation specific metabolism in competent cells. Only after having lost their competence during further incubation they resemble forespores. The stabilizing effect of EDTA on potential transformants may then be caused by conserving the early, reversible phase of sporogenesis.
Competence seems to represent a presporulation-state which occurs in cells which are going to sporulate in the presence of C- and N-catabolites.
Zusammenfassung
1–5·10−4 M EDTA verhinderte selektiv die Sporenbildung, wenn es zur Zeit t 0−t 3 zu Stickstoff-limitierten Bacillus subtilis-Kulturen gegeben wurde.
EDTA beeinflußte in den genannten Konzentrationen nicht selektiv die Ausbildung kompetenter Zellen, die Transformationsrate war nicht vermindert. Jedoch hatte es eine spezifische stabilisierende Wirkung auf potentielle Transformanten. Aus diesen Ergebnissen wird gefolgert, daß kompetente Zellen keinen sporulationsspezifischen Stoffwechsel aufweisen. Erst, nachdem bei weiterer Bebrütung die Kompetenz verloren gegangen ist, verhalten sich diese Zellen wie Präsporen. Die stabilisierende Wirkung des EDTA auf potentielle Transformanten beruht dann auf der Konservierung des frühen, reversiblen Sporulationsstadiums.
Kompetenz scheint ein Präsporulationsstadium zu sein, das ausgebildet wird in den Zellen, die in Anwesenheit von C- und N-Kataboliten zur Sporulation übergehen.
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Literatur
Bott, K. F., Wilson, G. A.: Metabolic and nutritional factors influencing the development of competence for transfection of Bacillus subtilis. Bact. Rev. 32, 370 (1968).
Farmer, R. L., Rothman, F.: Transformable thymine-requiring mutants of Bacillus subtilis. J. Bact. 89, 262 (1965).
Fortnagel, P., Freese, E.: Inhibition of aconitase by chelation of transition metals causing inhibition of sporulation in Bacillus subtilis. J. biol. Chem. 243, 5289 (1968).
Gollakota, K. G., Halvorson, H. O.: Biochemical changes occuring during sporulation of Bacillus cereus. Inhibition of sporulation by α-picolinic acid. J. Bact. 79, 1 (1960).
Kammen, H. O., Beloff, R. H., Canellakis, E. S.: Transformation in Bacillus subtilis. I. Role of amino acids in stabilization of transformants. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 123, 39 (1966).
Kretschmer, S.: Ausbildung von Kompetenz für genetische Transformation in Bacillus subtilis-Zellen nach Übergang in den Ruhezustand. Z. allg. Mikrobiol. 7, 235 (1967).
—: Empfindlichkeit der Kompetenzentwicklung gegenüber Störungen des steady state bei der genetischen Transformation von Bacillus subtilis. Z. allg. Mikrobiol. 8, 19 (1968a).
—: Stabilisierung potentieller Transformanten von Bacillus subtilis. Z. allg. Mikrobiol. 8, 155 (1968b).
—: Verlust der Kompetenz für genetische Transformation in Bacillus subtilis-Zellen während des Überganges in die stationäre Wachstumsphase. Arch. Mikrobiol. 64, 262 (1969a).
—: Stabilität potentieller Transformatoren bei Sporulationsmutanten von Bacillus subtilis. Z. allg. Mikrobiol. 9, 333 (1969b).
—: Kompetenzdauer von Bacillus subtilis-Zellen. Z. allg. Mikrobiol. 9, 455 (1969c).
Marmur, J.: A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from micro-organisms. J. molec. Biol. 3, 208 (1961).
McCarthy, Ch., Nester, E. W.: Macromolecular synthesis in newly transformed cells of Bacillus subtilis. J. Bact. 94, 131 (1967).
Michel, J. F., Cami, B., Schaeffer, P.: Selection de mutants de Bacillus subtilis bloques au debut de la sporulation. I. Mutants asporogènes pléotropes sélectionnés par croissance en milieu au nitrate. Ann. Inst. Pasteur 114, 11 (1968).
Nester, E. W.: Penicillin resistance of competent cells in deoxyribonucleic acid transformation of Bacillus subtilis. J. Bact. 87, 867 (1964).
Schaeffer, P.: Asporogenous mutants of Bacillus subtilis Marburg. Folia microbiol. (Praha) 12, 291 (1967).
—, Ionesco, H., Ryter, A., Balassa, A.: La sporulation de Bacillus subtilis, étude génétique et physiologique. In: Mécanismes de régulation des activités cellulaires chez les microorganismes, p. 553. Paris: CNRS 1965b.
— Millet, J., Aubert, J.-P.: Catabolic repression of bacterial sporulation. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 54, 704 (1965a).
Spizizen, J.: Transformation of biochemically deficient strains of Bacillus subtilis by deoxyribonucleate. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 44, 1072 (1958).
Young, F. E.: Competence in Bacillus subtilis transformation system. Nature (Lond.) 213, 773 (1967).
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Kretschmer, S. Wirkung von EDTA auf Sporulation, Kompetenz und potentielle Tranformanten von Bacillus subtilis . Archiv. Mikrobiol. 69, 40–47 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00408561
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