Bacteria can adhere to biotic or abiotic surfaces and form sessile communities called biofilms. Biofilms are problematic in industrial settings, because they shorten lifetime of modules in industrial settings and retard diffusion of nutrients, antibiotics or some other solutes. There are some suggestions for inhibition of biofilm formation, but those method, treatment of biofilm inhibition chemicals and development of new surfaces for protection from biofilm formation, have environmental or cost problems. To overcome those problems in industrial or laboratorial settings, we have developed new host strain, Δ(cur+col+pil), by deletion of biofilm structure-related genes were deleted from the Escherichia coli genome. In Δ(cur+col+pil) mutant strain curli-related genes, type I pili-related genes, and colanic-acid-related genes were deleted. Δ(cur+col+pil) strain has lower adherence property than wildtype MG1655. And its cell concentration is little bit lower than wildtype MG1655 but its planktonic cell concentration is higher than wildtype. And it has higher antibiotic sensitivity to ampicilin, streptomycin, and rifampicin. And we can get higher yield for Pseudomonas flouroscens lipase secretion with Δ(cur+col+pil) mutant strain.
자연계에 존재하는 대부분의 미생물들은 생물학적 혹은 비생물학적 물질의 표면에 붙어 생물막의 형태로 발견되어지고 있으며, 산업환경에서도 미생물들은 생물막을 형성하게 된다. 이러한 산업환경에서의 생물막의 형성은 용질의 확산을 저해시킴으로써, 생물막내의 미생물의 성장을 저해할 뿐만 아니라 항생제의 내성을 저해하는 등의 문제를 일으키게 된다. 또한, 생물막을 형성하고 있는 미생물들이 분비하는 물질이나 효소들에 의해 산업공정에 사용되는 기기들의 산화나 부식이 이루어져 그 수명이 단축된다. 이러한 문제점들의 극복을 위해 그동안 생물막의 형성을 억제시키기 위한 여러 방법들이 제안되어져 왔다. 기존에는 생물막 형성을 억제시킬 수 있는 화학물질의 개발이나, 생물막이 형성되지 못하는 물질을 기기표면에 사용하여 생물막의 형성을 억제하고자 하였다. 그러나 이러한 방법들은 생물막을 형성하고 있지 않은 다른 미생물의 성장 역시 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 환경문제나 비용문제들이 존재하고 있다. 이에 이러한 문제점 없이 원천적으로 생물막 형성을 억제하기 위해 생물산업용 균주로 널리 사용되어지는 대장균 내에 존재하는 생물막 형성에 필수적인 curli, colonic acid, 그리고 type I pili 관련 유전자들을 제거한 변이주를 개발하였다. 이 새로운 신규균주의 경우 모주와 비교했을 때 생물막을 형성하지 못함을 확인하였고, 이로 인해 생물막에 의해 발생하는 문제점들이 해결되어 여러 항생제들에 대해 민감도가 증가되었으며, Lipase의 secretion yield가 증가됨을 확인할 수 있었다.
