Effect of biofilm lifestyle caused by water matric potential on invasion of exogenous plasmid
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Abstract Conjugal plasmid transfer is an efficient mechanism for gene exchange among bacteria. Most bacteria exist in biofilms encased in extracellular polymeric substances (EPS), which provide protection against environmental stressors such as water deprivation. We hypothesized that enhanced EPS production in response to water matric stress would create a physical barrier limiting exogenous plasmid invasion into established biofilms. Employing filter mating assays, we demonstrate that Pseudomonas putida (serving as recipient strain), which produces more EPS with decreasing water matric potential, suppresses plasmid invasion from exogenously added P. putida (pKJK5) donor cells. Similarly, transfer into a biofilm formed by an EPS overproducing P. putida mutant was impaired. This barrier effect was not observed in biofilms co-established by mixtures of donor and recipient strains, probably because EPS does not form a thick enough internal barrier within the biofilm compared to the external barrier on top of a mature biofilm. Hence, sufficiently high cell-to-cell contacts remain possible within these biofilms regardless of water matric stress and EPS production capability. We further tested these mechanisms employing a complex, natural soil bacterial community as recipient; also here conjugal plasmid invasion declined with decreasing matric potential. Our study provides novel insight into the complex dynamics of horizontal transfer of plasmids in microbial biofilms.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Effect of biofilm lifestyle caused by water matric potential on invasion of exogenous plasmid
- Date Crossref
- 01/01/2026
- Éditeur
- Oxford University Press (OUP)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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China Agricultural University Department of Soil and Water Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Technical University of Denmark Department of Environmental and Resource Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Copenhagen Business School pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Technische Universität Dresden pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Aarhus University Department of Biological and Chemical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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VUC Aarhus pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Aarhus School of Architecture pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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BioBusiness and Innovation Platform pays non établi dans la noticeInstitution
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Institute of Hydrobiology Technische Universität Dresden pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Department of Soil and Water Sciences — China Agricultural University, Department of Environmental and Resource Engineering — Technical University of Denmark et Copenhagen Business School, avec 6 autres affiliations.
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