Antibiotic detection using bioreporters based on SOS and cold shock responses

Abstract

With emerging antibiotic resistance, development of methods for screening new antibiotics in environmental and metabolite samples is necessary. Whole-cell bacterial bioreporters are a unique tool in that they only detect the bioavailable fraction of antibiotic concentration and can also aid with investigating the mechanism of action. In this study, two reporters were constructed based on SOS and cold shock stress promoters to detect genotoxic compounds and C group translation inhibitors. Both reporters displayed specific and dose-dependent response to sub-inhibitory antibiotic concentrations. Antibiootikumresistentsuse kasvuga kasvab ka vajadus arendada välja meetodeid uute antibiootikumide tuvastamiseks keskkonnast ja mikroobide metaboliitide seast. Bioreporterid kui elusorganisme teeb eriliseks nende võime tuvastada just elusorganismile mõjuvat antibiootikumi kontsentratsiooni ning uurida selle toimemehhanismi. Käesolevas töös konstrueeriti kaks bioreporterit kasutades SOS ja külmašoki stressipromootoreid, et tuvastada genotoksilisi ühendeid ja C-grupi translatsiooni inhibiitoreid. Mõlema bioreporteri puhul nähti spetsiifilist ja annusest sõltuvat vastust subinhibitoorsetele antibiootikumide kontsentratsioonidele.