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Effect of nitrate and acetylene on nirS, cnorB, and nosZ expression and denitrification activity in Pseudomonas mandelii

Saleh-Lakha, S., Shannon, K.E.M., Henderson, S.L., Zebarth, B.J., Burton, D.L., Goyer, C., et Trevors, J.T. (2009). « Effect of nitrate and acetylene on nirS, cnorB and nosZ expression and denitrification activity in Pseudomonas mandelii. », Applied and Environmental Microbiology, 75(15), p. 5082-5087. doi : 10.1128/AEM.00777-09  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans la dénitrification, le nitrate est un accepteur d’électrons. Nous avons étudié son effet à des concentrations comprises entre 0 et 1 000 mg/L sur l’expression des gènes nirS, cnorB et nosZ de Pseudomonas mandelii par PCR quantitative avec transcription inverse (qRT-PCR). La dénitrification a été mesurée par la méthode du blocage à l’acétylène et par chromatographie en phase gazeuse. Pour évaluer l’effet de l’acétylène sur l’expression génique, nous avons comparé l’expression du gène de dénitrification dans des cellules de P. mandelii cultivées en présence et en l’absence d’acétylène. Plus la concentration de NO3- était élevée, plus l’effet d’induction était prononcé et plus l’expression des gènes de dénitrification perdurait. L’expression du gène nirS a atteint sa valeur maximum à 2 h, 4 h, 4 h et 6 h dans les cellules cultivées en présence de KNO3 à raison de 0, 10, 100 et 1 000 mg/L, respectivement; quant à l’induction du gène nirS, elle variait de 12 à 225 ordres de grandeur par comparaison à la valeur au temps 0. L’expression du gène cnorB suivait une tendance comparable. Par ailleurs, l’expression du gène nosZ n’a pas été changée par le traitement au NO3- dans les conditions expérimentales. L’acétylène a fait diminuer l’expression du gène nosZ, mais est resté sans effet sur l’expression des gènes nirS et cnorB. Nos résultats indiquent que les gènes nirS et cnorB réagissent au nitrate, mais nous n’avons observé de dénitrification significative que dans les cultures où la concentration de KNO3 était de 1 000 mg/L, ce qui signifierait qu’il n’existait pas de relation entre l’expression génique et la dénitrification dans les conditions expérimentales.

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