Über cellulosefreie Mutanten von Acetobacter xylinus

Zusammenfassung

Acetobacter xylinus wurde unter verschiedenen Kulturbedingungen gezüchtet. Es konnten dabei Unterschiede im Ausmaß der Cellulosebildung festgestellt werden. Wie sich beim Ausplatten zeigte, waren verschieden gezüchtete Populationen auch in bezug auf die Kolonieform heterogen und je nach Züchtungsart verschieden zusammengesetzt. Ein Zusammenhang zwischen der Kolonieform und dem Cellulosebildungsvermögen einzelner Klone konnte bestätigt werden.

Die Fluktuation der Anzahl cellulosefreier Zellen in einer Reihe von Kulturgefäßen, die mit cellulosebildenden Zellen beimpft worden waren, deutet darauf hin, daß die Veränderung cellulosebildend-cellulosefrei auf eine Mutation zurückzuführen ist. Neben vielen labilen cellulosefreien Mutanten mit hoher Rückmutationsrate konnte auch eine stabile cellulosefreie Mutante von Ab. xylinus isoliert werden. Für einen Fall der Rückmutation einer labilen cellulosefreien Mutante wurde die Mutationsrate mit 1.1·10^-8 bestimmt. Die Rückmutationsrate der meisten labilen cellulosefreien Mutanten scheint jedoch wesentlich über diesem Wert zu liegen.

Für das Aufkommen von Mutanten in einer Population sind Selektionsvorgänge verantwortlich. In Schüttelkultur werden cellulosefreie Zellen begünstigt, in Standkultur cellulosebildende. Standkulturbedingungen wirken dabei stärker selektiv für cellulosebildende Zellen als Schüttelkulturbedingungen für cellulosefreie Zellen.

Summary

Acetobacter xylinus grown in shake-culture yields less cellulose than when grown in static liquid culture. Upon plating, xylinus populations grown under these two different cultural conditions were also shown to be different in respect to their colony types on agar-plates. A correlation between the colony type of a clone and its cellulose-synthesizing power was confirmed.

The fluctuation of the number of cellulose-free cells in a series of flasks, inoculated with cellulose-synthesizing cells, demonstrates that the change of a population from cellulose-synthesizing to cellulose-free is caused by mutation. Besides many unstable cellulose-free mutants with high rates of back-mutation, there has been isolated a stable cellulose-free mutant of Ab. xylinus. In one case the rate of back-mutation of an unstable cellulose-free mutant was determined as 1.1×10^-8.

A mechanism of selection is responsible for the overgrowth of mutants in a population. Under conditions of shake-culture, cellulose-free cells are favored. Static culture favors cellulose-synthesizing cells. Conditions of static culture are more selective for cellulose-synthesizing cells than are conditions of shake-culture for cellulose-free cells.

The meaning of the system cellulose-synthesizing — cellulose-free for the variability observed among acetic-acid bacteria is discussed.