In the shrimp industry, a significa

In the shrimp industry, a significant loss in shrimp production yields occurs continuously and can be devastating at a regional scale, due to the outbreak of infectious diseases, and overall globally this still has a severe effect on the industry (Flegel, 2007). The major shrimp bacterial pathogens are from the Gram-negative Vibrio genus and are the causative agents of vibriosis. In Thailand, Vibrio harveyi is the main pathogenic bacteria in the black tiger shrimp, Penaeus monodon ( Jiravanichpaisal et al., 1994).

Antimicrobial peptides (AMPs) are generally short cationic peptides with amphipathic property. They are active molecules in the innate immune system that can kill or slow the growth of invading microorganisms and are found in many living organisms. The antimicrobial activities of AMPs have been shown to have a broad spectrum against Gram-negative and Gram-positive bacteria, fungi and viruses. In penaeid shrimps, the AMPs can be classified into four types; the penaeidins, crustins, anti-lipopolysaccharide factors (ALFs) and stylicins (Rolland et al., 2010 and Tassanakajon et al., 2011). In terms of their specific activity, shrimp AMPs differ in their range of antimicrobial activities (Destoumieux et al., 1999, Rolland et al., 2010, Somboonwiwat et al., 2005 and Supungul et al., 2008).

ALFs were first isolated from the hemocytes of the horseshoe crabs, Tachypleus tridentatus and Limulus polyphemus, and are named because of their ability to specifically inhibit the lipopolysaccharide (LPS)-mediated activation of the Limulus coagulation system ( Muta et al., 1987 and Tanaka et al., 1982). Moreover, ALFs have recently been discovered from the hemocytes of the black tiger shrimp, Penaeus monodon, by a genomic approach ( Supungul et al., 2002), where so far six isoforms of ALFs have been identified from the P. monodon EST databases. Of these six ALFPm isoforms, ALFPm3 is clearly the most abundant isoform ( Supungul et al., 2004). In 2008, it has been reported that the mortality of the ALF knockdown shrimp injected with Vibrio penaeicida is significantly higher than that of control group ( de la Vega et al., 2008). Moreover, gene silencing study confirmed that ALFPm3 is vital to shrimp and play important role in the protection against microbial infection ( Ponprateep et al., 2012). All known ALF sequences, including ALFPm3, have two conserved cysteine residues and a cluster of positive charges that are mainly within the disulfide loop ( Aketagawa et al., 1986 and Hoess et al., 1993). This positive charged cluster is defined as the putative LPS-binding site.

As with other ALFs, ALFPm3 has a strong bactericidal effect on Gram-negative and Gram-positive bacteria and can bind to the main bacterial cell wall components of Gram-negative and Gram-positive bacteria, LPS and lipoteichoic acid (LTA) ( Somboonwiwat et al., 2008), respectively, presumably via its LPS-binding site (Yang et al., 2009). The high antimicrobial activity against V. harveyi of rALFPm3 suggests its potential use in the control or prevention of outbreaks of vibriosis in shrimp farming ( Somboonwiwat et al., 2005). Indeed, rALFPm3 has been reported to be able to completely neutralize V. harveyi ( Ponprateep et al., 2009).

The mechanism of how AMPs in general damage and kill microorganisms can be divided into two categories; transmembrane pore formation and intracellular killing (Brogden, 2005). Most AMPs appear to act on bacteria using a transmembrane pore-forming mechanism via interaction with the cell membrane components leading to pore formation and leakage of the bacterial cytoplasmic contents. The other possibility is that once the AMPs pass through the cell membrane and enter the cells, they might bind to macromolecules and interrupt the synthesis of vital components, such as DNA, RNA and proteins, and so result in cell death. These two mechanisms are not necessarily mutually exclusive and nor is it known if different AMPs can act in concert, either additively or synergistically.

In contrast to other AMPs, the antibacterial mechanism of shrimp AMPs so far remains largely unknown. In this paper, the effects of ALFPm3 against V. harveyi were investigated. We confirmed the localization of ALFPm3 on the V. harveyi cells in vivo and then the membrane permeabilization of V. harveyi after treatment with rALFPm3. The morphology and ultrastructure of rALFPm3-treated bacteria were observed by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), respectively.

Results (Thai) 1:

ในอุตสาหกรรมกุ้ง การสูญเสียที่สำคัญในผลผลิตกุ้งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสามารถทำลายล้างในระดับภูมิภาค เนื่องจากการระบาดของโรคติดเชื้อ และโดยรวม ทั่วโลกนี้ยังคงมีอย่างรุนแรงต่ออุตสาหกรรม (Flegel, 2007) เชื้อโรคแบคทีเรียกุ้งใหญ่ได้จากพืชปริมาณวิบริโอแกรมลบ และเป็นสาเหตุการของ vibriosis ในประเทศไทย harveyi เค็มเป็นแบคทีเรียก่อโรคหลักในกุ้งกุลาดำ กุ้งกุลาดำ (Jiravanichpaisal et al. 1994)เปปไทด์ต้านจุลชีพ (แอมป์) เป็นเปปไทด์ cationic สั้นโดยทั่วไป มีคุณสมบัติ amphipathic มีโมเลกุลที่ใช้งานอยู่ในระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติที่สามารถฆ่า หรือชะลอการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่บุกรุก และพบในสิ่งมีชีวิตมากขึ้น กิจกรรมต้านจุลชีพของแอมป์ได้รับการแสดงจะมีสเปกตรัมกับแบคทีเรียแกรมบวก และแกรมลบแบคทีเรีย เชื้อราและไวรัส ในกุ้ง penaeid แอมป์สามารถแบ่งได้ 4 ประเภท penaeidins, crustins, lipopolysaccharide ป้องกันปัจจัย (ALFs) และ stylicins (Rolland et al. 2010 และ Tassanakajon et al. 2011) ในแง่ของกิจกรรมเฉพาะ แอมป์กุ้งแตกต่างกันในช่วงกิจกรรมต้านจุลชีพ (Destoumieux et al. 1999, Rolland et al. 2010, Somboonwiwat et al. 2005 และ Supungul et al. 2008)ALFs ถูกแยกจาก hemocytes ปูแมงดา Tachypleus tridentatus และแมงดาแอตแลนติก polyphemus ครั้งแรก และมีชื่อเนื่องจากความสามารถในการยับยั้งเฉพาะ lipopolysaccharide (LPS) -มีการทำงานของระบบการแข็งตัวแมงดาแอตแลนติก (มุ et al. 1987 และกะ et al. 1982) นอกจากนี้ ALFs เพิ่งถูกค้นพบจาก hemocytes ของกุ้งกุลาดำ กุ้งกุลาดำ โดยวิธีการ (Supungul et al. 2002), ซึ่งมีการระบุ ALFs จนหก isoforms จากฐานข้อมูลของ P. monodon EST ของ ALFPm เหล่านี้หก isoforms, ALFPm3 อย่างชัดเจน isoform มากที่สุด (Supungul et al. 2004) ใน 2008 มีรายงานว่า การตายของกุ้งประกอบนำมาต่อ ALF ฉีดกับเค็ม penaeicida อย่างมีนัยสำคัญสูงกว่ากลุ่มควบคุม (เดอลาเวก้า et al. 2008) นอกจากนี้ สมรศึกษายีนยืนยันว่า ALFPm3 มีความสำคัญต่อกุ้ง และบทบาทสำคัญในการป้องกันการติดเชื้อจุลินทรีย์ (Ponprateep et al. 2012) ลำดับทั้งหมดทราบ ALF รวมทั้ง ALFPm3 มีสองไส้นำตกและคลัสเตอร์ของบวกค่าบริการส่วนใหญ่ภายในลูปซัลไฟด์ (Aketagawa et al. 1986 และ Hoess et al. 1993) นี้เป็นบวกมีค่าคลัสเตอร์ถูกกำหนดให้เป็นการผูก LPS อ้างว่าฝาเช่นเดียวกับอื่น ๆ ALFs, ALFPm3 มีผลให้เห็นว่าแข็งแกร่งในแบคทีเรียแกรมลบ และแบคทีเรียแกรมบวก และสามารถผูกกับส่วนประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรียหลักของแบคทีเรียแกรมลบ และแบคทีเรียแกรมบวก LPS และกรด lipoteichoic (LTA) (Somboonwiwat et al. 2008), ตามลำดับ เวบไซต์ของ LPS ผูก (Yang et al. 2009) กิจกรรมต้านจุลชีพสูงกับ V. harveyi ของ rALFPm3 แนะนำการใช้ศักยภาพในการควบคุมหรือการป้องกันการระบาดของ vibriosis ในกุ้ง (Somboonwiwat et al. 2005) จริง rALFPm3 มีการรายงานถึงจะสมบูรณ์แก้ V. harveyi (Ponprateep et al. 2009)กลไกของวิธีแอมป์ทั่วไปเสีย และฆ่าจุลินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท รูขุมขน transmembrane ก่อและการสกัด intracellular ฆ่า (Brogden, 2005) แอมป์ส่วนใหญ่จะ ดำเนินการกับแบคทีเรียที่ใช้กลไก transmembrane ขึ้นรูขุมขนผ่านการโต้ตอบกับคอมโพเนนต์ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่นำไปสู่การก่อตัวและรั่วของเนื้อหารายการเลือกแบคทีเรียในรูขุมขน ความเป็นไปได้อื่น ๆ คือ เมื่อแอมป์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และใส่เซลล์ พวกเขาอาจผูกกับ macromolecules เป็น และขัดขวางการสังเคราะห์ส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น DNA, RNA และ โปรตีน และจึง ทำให้เซลล์ตาย กลไกเหล่านี้สองไม่ร่วมกันจำ และ หรือจะเรียกว่าถ้าแอมป์ต่าง ๆ สามารถดำเนินการในคอนเสิร์ต ตรง หรือสัมพันธ์ร่วมกันกลไกการต้านเชื้อแบคทีเรียกุ้งแอมป์มากยังคงไม่รู้จักตรงข้ามกับแอมป์อื่น ๆ ในกระดาษนี้ ผลกระทบของ ALFPm3 กับ V. harveyi ได้ตรวจสอบ เรายืนยันการแปลของ ALFPm3 บนเซลล์ V. harveyi ในสัตว์ทดลอง และ permeabilization เมมเบรนของ V. harveyi หลังจากรักษาด้วย rALFPm3 สัณฐานวิทยาและ ultrastructure rALFPm3 ที่ได้รับเชื้อแบคทีเรียถูกสังเกต โดยการสแกนอิเล็กตรอน (SEM) และการส่งผ่านอิเล็กตรอน (TEM), ตามลำดับ

Results (Thai) 2:

ในอุตสาหกรรมกุ้งสูญเสียที่สำคัญในผลผลิตกุ้งที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและสามารถทำลายล้างในระดับภูมิภาคเนื่องจากการระบาดของโรคติดเชื้อและโดยรวมทั่วโลกนี้ยังคงมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่ออุตสาหกรรม (Flegel 2007) กุ้งใหญ่แบคทีเรียมาจากแกรมลบ Vibrio สกุลและเป็นตัวแทนสาเหตุของวิบริโอ ในประเทศไทย Vibrio harveyi เป็นเชื้อแบคทีเรียก่อโรคหลักในกุ้งกุลาดำกุ้งกุลาดำ (Jiravanichpaisal et al., 1994). เปปไทด์ต้านจุลชีพ (แอมป์) เป็นเปปไทด์ที่มีประจุบวกในระยะสั้นโดยทั่วไปที่มีคุณสมบัติ amphipathic พวกเขาจะมีโมเลกุลที่ใช้งานในระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติที่สามารถฆ่าหรือชะลอการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ที่บุกรุกและมีการค้นพบในสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก กิจกรรมต้านจุลชีพแอมป์ได้รับการแสดงที่จะมีคลื่นความถี่กว้างกับแบคทีเรียแกรมลบและแกรมบวกเชื้อราและไวรัส ในกุ้ง penaeid, แอมป์สามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภท; penaeidins, crustins ปัจจัยป้องกัน lipopolysaccharide (Alfs) และ stylicins (Rolland et al., 2010 และ Tassanakajon et al., 2011) ในแง่ของกิจกรรมเฉพาะของพวกเขาแอมป์กุ้งแตกต่างกันในช่วงของกิจกรรมต้านจุลชีพ (Destoumieux et al., 1999 Rolland et al., 2010 Somboonwiwat et al., ปี 2005 และ Supungul et al., 2008). Alfs เป็นครั้งแรกที่แยก จากเซลล์เม็ดเลือดของปูเกือกม้า tridentatus Tachypleus และ Limulus ฟืและมีชื่อเพราะความสามารถในการยับยั้งการเฉพาะ lipopolysaccharide (LPS) เปิดใช้งาน -mediated ของระบบการแข็งตัว Limulus (Muta et al., 1987 และทานากะ et al., 1982) นอกจากนี้ Alfs เพิ่งได้รับการค้นพบจากเซลล์เม็ดเลือดของกุ้งกุลาดำกุ้งกุลาดำโดยวิธีการที่จีโนม (Supungul et al., 2002) เพื่อให้ห่างไกลที่หกของไอโซฟอร์ม Alfs ได้รับการระบุจากฐานข้อมูลของกุ้งกุลาดำ EST ของเหล่านี้หกไอโซฟอร์ม ALFPm, ALFPm3 ชัดเจนไอโซฟอร์มมากที่สุด (Supungul et al., 2004) ในปี 2008 จะได้รับการรายงานว่าการตายของอาล์ฟกุ้งล้มลงกับฉีดเชื้อ Vibrio penaeicida สูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (de la Vega et al., 2008) นอกจากนี้การศึกษายีนสมรยืนยันว่า ALFPm3 มีความสำคัญต่อการเลี้ยงกุ้งและเล่นบทบาทสำคัญในการป้องกันการติดเชื้อจุลินทรีย์ (Ponprateep et al., 2012) ทุกคนที่รู้จักลำดับ ALF รวมทั้ง ALFPm3 มีสอง cysteine ​​ตกค้างอนุรักษ์และกลุ่มของประจุบวกที่มีส่วนใหญ่ที่อยู่ในวงซัลไฟด์ที่ (Aketagawa et al., 1986 และ Hoess et al., 1993) คลัสเตอร์นี้เรียกเก็บในเชิงบวกที่ถูกกำหนดให้เป็นสถานที่สมมุติ LPS-ผูกพัน. เช่นเดียวกับ Alfs อื่น ๆ ALFPm3 มีผลต่อการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่งในแบคทีเรียแกรมลบและแกรมบวกและสามารถเชื่อมโยงกับหลักแบคทีเรียส่วนประกอบของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบและแกรม แบคทีเรียบวก, LPS และกรด lipoteichoic (LTA) (Somboonwiwat et al., 2008) ตามลำดับน่าจะผ่านทางเว็บไซต์ LPS-ผูกพัน (Yang et al., 2009) กิจกรรมต้านจุลชีพสูงกับ V. harveyi ของ rALFPm3 แนะนำการใช้งานที่มีศักยภาพในการควบคุมหรือการป้องกันการระบาดของโรควิบริโอในการเพาะเลี้ยงกุ้ง (Somboonwiwat et al., 2005) แท้จริง rALFPm3 ได้รับรายงานที่จะสามารถที่จะสมบูรณ์แก้ V. harveyi (Ponprateep et al, 2009.). กลไกของวิธีการที่แอมป์ให้เกิดความเสียหายทั่วไปและฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท; ก่อรนรูขุมขนและฆ่าเซลล์ (Brogden 2005) แอมป์ส่วนใหญ่ดูเหมือนจะทำหน้าที่เกี่ยวกับเชื้อแบคทีเรียโดยใช้กลไกรนรูขุมขนขึ้นรูปผ่านการมีปฏิสัมพันธ์กับส่วนประกอบเยื่อหุ้มเซลล์ที่นำไปสู่การก่อตัวรูขุมขนและการรั่วไหลของเนื้อหานิวเคลียสแบคทีเรีย ความเป็นไปได้อื่น ๆ คือว่าเมื่อแอมป์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และเข้าสู่เซลล์พวกเขาอาจจะผูกกับโมเลกุลและขัดขวางการสังเคราะห์ขององค์ประกอบที่สำคัญเช่นดีเอ็นเออาร์เอ็นเอและโปรตีนและอื่น ๆ ส่งผลให้เกิดการตายของเซลล์ กลไกทั้งสองนี้ไม่จำเป็นต้องพิเศษร่วมกันและไม่เป็นมันเป็นที่รู้จักถ้าแอมป์ที่แตกต่างกันสามารถทำหน้าที่ในคอนเสิร์ตทั้ง additively หรือร่วม. ในทางตรงกันข้ามกับแอมป์อื่น ๆ กลไกการต้านเชื้อแบคทีเรียแอมป์กุ้งเพื่อให้ห่างไกลส่วนใหญ่ยังไม่ทราบ ในบทความนี้ผลกระทบของ ALFPm3 กับ V. harveyi ที่ถูกตรวจสอบ เราได้รับการยืนยันการแปลของ ALFPm3 บน V. harveyi เซลล์ในร่างกายแล้ว permeabilization เมมเบรนของ V. harveyi หลังการรักษาด้วย rALFPm3 ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและ ultrastructure ของแบคทีเรีย rALFPm3 รับการรักษาที่ถูกตรวจสอบโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM) ตามลำดับ