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コレラを超えて。魚類病原体における-エンコード糸状体ファージの特性評価
Beyond Cholera: Characterization of -Encoding Filamentous Phages in the Marine Fish Pathogen .
PMID: 32640584 DOI: 10.3390/v12070730.
抄録
Zonula occludens toxin (Zot) は、糸状菌糸状虫の保存タンパク質であり、その毒素として報告されています。近年、環境中で分離されたものも含めて、プロファージをコードするプロファージが海洋生物種の間で広く分布していることが明らかになった。しかし、これらのプロファージの動態については、環境中に生息していたビブリオファージを超えてほとんど知られていませんでした。本研究では、魚類病原体から自然に誘導された糸状体ファージVAIΦをコードするVAIΦの特徴と定量化を行った。VAIϕは 6117 bp の ORF8 を含む 11 個の ORF をコードしており、Zot-like protein と 27%～73%のアミノ酸同一性を示しています。qPCR 法により、宿主の指数関数的成長期には、宿主ゲノムあたり平均 4 個の VAIϕ ゲノムが存在することが明らかになり、PCR 法により、誘導された VAIϕ が非リソゲンに再統合されることで他の株へと拡散することが示されました。VAIϕは組換えによって両染色体に統合され、ファージゲノム内のORFの変化を引き起こしました。本研究では、このような要素を系統的に解析した結果、モザイク状のゲノム構造を有していることが明らかになった。 以上の結果から、本研究は、ヒトの病原性ビブリオを超えた感染ダイナミクスと-様遺伝子の動員の理解に貢献するとともに、魚類病原体の進化における-様遺伝子の潜在的な役割について議論することができた。
Zonula occludens toxin (Zot) is a conserved protein in filamentous vibriophages and has been reported as a putative toxin in . Recently, widespread distribution of encoding prophages was found among marine species, including environmental isolates. However, little is known about the dynamics of these prophages beyond . In this study, we characterized and quantified the encoding filamentous phage VAIϕ, spontaneously induced from the fish pathogen . VAIϕ contained 6117 bp encoding 11 ORFs, including ORF8, exhibiting 27%-73% amino acid identity to Zot-like proteins. A qPCR method revealed an average of four VAIϕ genomes per host genome during host exponential growth phase, and PCR demonstrated dissemination of induced VAIϕ to other strains through re-integration in non-lysogens. VAIϕ integrated into both chromosomes of by recombination, causing changes in a putative ORF in the phage genome. Phylogenetic analysis of the elements revealed mosaic genome structures related to mainly . Altogether, this study contributes to the understanding of infection dynamics and mobilization of -like genes beyond human pathogenic vibrios, and discusses their potential role in the evolution of the fish pathogen .