Transcriptomic analysis of Listeria monocytogenes biofilm formation at different times.

Biofilm (BF) formation is a considerable obstacle to the effective control of Listeria monocytogenes (LM). In this study, we used transcriptomics to analyze LM BF and planktonic bacteria at different stages of BF formation and growth to compare differential gene expression between the 2. We identified 1588, 1517, and 1462 differentially expressed genes (DEGs) when early formation BF and planktonic bacteria were compared at 12, 24, and 48 h, respectively. Among these, 1123 DEGs were shared across the 3 data pool. Gene Ontology functional enrichment and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analyses demonstrated significant changes associated with the phosphotransferase system, the microbial metabolism in diverse environments, the flagella assembly, the bacterial chemotaxis, the bacterial secretion, the quorum sensing, and the 2-component system. The top 5 upregulated DEGs were lmo0024, lmo0374, lmo0544, hly, and lmo2434. The top 5 downregulated DEGs were lmo2192, lmo1211, cheY, lmo0689, and secY. After real-time quantitative polymerase chain reaction, the expression of these 10 DEGs were consistent with the results of the transcriptomic sequence. This research lays the foundation for further studies on mechanisms regulating BF formation and will help to identify BF inhibitors to reduce the risk of LM infection.La formation de biofilm (BF) est un obstacle considérable à la maîtrise efficace de Listeria monocytogenes (LM). Dans cette étude, nous avons utilisé la transcriptomique pour analyser le BF et les bactéries planctoniques de LM à différents stades de la formation et de la croissance du BF afin de comparer l’expression différentielle des gènes entre les deux. Nous avons identifié 1588, 1517 et 1462 gènes exprimés de manière différentielle (DEGs) lors de la formation précoce du BF et les bactéries planctoniques ont été comparées à 12, 24 et 48 h, respectivement. Parmi ceux-ci, 1123 DEGs ont été partagés entre les trois pools de données. L’enrichissement fonctionnel de l’ontologie génique et les analyses des voies de l’Encyclopédie des gènes et des génomes de Kyoto ont démontré des changements significatifs associés au système de phosphotransférase, au métabolisme microbien dans divers environnements, à l’assemblage des flagelles, à la chimiotaxie bactérienne, à la sécrétion bactérienne, à la détection du quorum et au système à deux composants. Les cinq principaux DEGs régulés à la hausse étaient lmo0024, lmo0374, lmo0544, hly et lmo2434. Les 5 principaux DEGs régulés à la baisse étaient lmo2192, lmo1211, cheY, lmo0689 et secY. Après réaction d’amplification en chaîne par la polymérase quantitative en temps réel, l’expression de ces dix DEGs était cohérente avec les résultats du séquence transcriptomique. Cette recherche jette les bases d’études ultérieures sur les mécanismes régulant la formation de BF et aidera à identifier les inhibiteurs de BF pour réduire le risque d’infection LM.(Traduit par Docteur Serge Messier).