Schwendner, Petra and Bohmeier, Maria and Rettberg, Petra and Beblo-Vranesevic, Kristina and Gaboyer, Frédéric and Moissl-Eichinger, Christine and Perras, Alexandra K. and Vannier, Pauline and Marteinsson, Viggó T. and Garcia-Descalzo, Laura and Gómez, Felipe and Malki, Moustafa and Amils, Ricardo and Westall, Frances and Riedo, Andreas and Monaghan, Euan P. and Ehrenfreund, Pascale and Cabezas, Patricia and Walter, Nicolas and Cockell, Charles (2018) Beyond Chloride Brines: Variable Metabolomic Responses in the Anaerobic Organism Yersinia intermedia MASE-LG-1 to NaCl and MgSO4 at Identical Water Activity. Frontiers in Microbiology, 9, p. 335. Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fmicb.2018.00335. ISSN 1664-302X.
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Official URL: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2018.00335
Abstract
Growth in sodium chloride (NaCl) is known to induce stress in non-halophilic microorganisms leading to effects on the microbial metabolism and cell structure. Microorganisms have evolved a number of adaptations, both structural and metabolic, to counteract osmotic stress. These strategies are well-understood for organisms in NaCl-rich brines such as the accumulation of certain organic solutes (known as either compatible solutes or osmolytes). Less well studied are responses to ionic environments such as sulfate-rich brines which are prevalent on Earth but can also be found on Mars. In this paper, we investigated the global metabolic response of the anaerobic bacterium Yersinia intermedia MASE-LG-1 to osmotic salt stress induced by either magnesium sulfate (MgSO4) or NaCl at the same water activity (0.975). Using a non-targeted mass spectrometry approach, the intensity of hundreds of metabolites was measured. The compatible solutes L-asparagine and sucrose were found to be increased in both MgSO₄ and NaCl compared to the control sample, suggesting a similar osmotic response to different ionic environments. We were able to demonstrate that Yersinia intermedia MASE-LG-1 accumulated a range of other compatible solutes. However, we also found the global metabolic responses, especially with regard to amino acid metabolism and carbohydrate metabolism, to be salt-specific, thus, suggesting ion-specific regulation of specific metabolic pathways.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/119224/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Beyond Chloride Brines: Variable Metabolomic Responses in the Anaerobic Organism Yersinia intermedia MASE-LG-1 to NaCl and MgSO4 at Identical Water Activity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 27 February 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Frontiers in Microbiology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.3389/fmicb.2018.00335 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | p. 335 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Editors: |
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| Publisher: | Frontiers Media S.A. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1664-302X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | sodium chloride, magnesium sulfate, metabolome, compatible solutes, stress response | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben Strahlenbiologie (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Radiation Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 23 Mar 2018 08:25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 20 Jun 2021 15:50 |
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