複合バクテリオファージは、腸の共生細菌によってコロニー形成を変化させます

哺乳類の腸には、細菌の密集した群集とそれに関連するバクテリオファージ（ファージ）があります。ファージが腸内の居住者の細菌群集の確立と維持にどのように影響するかについて、事実上何も知られていない。ここでは、人間の腸の共同体である腸球菌が抱えているファージを調べます。E. faecalis株V583が、2つの異なる染色体エンコードされたプロパージ要素に由来する複合ファージ（φv1/7）を生成することを示します。1つの預言者であるProphage 1（φv1）は、ファージ粒子の産生に必要な構造遺伝子をコードします。感受性宿主細菌のファージ感染には、別の預言者である預言者7（φv7）が必要です。φv1/7粒子数は、マウス腸の培養および成長中に遊離アミノ酸によって上昇するため、φv1/7の生成は栄養の利用可能性によって制御されます。φv1/7は、in vitroおよびin vivoでの他のE. faecalis株との競争中に、E。faecalisV583に利点をもたらします。したがって、E。faecalisV583はファージ粒子を使用して、密接に関連する競合株の存在下で腸のニッチの支配を確立および維持することを提案します。我々の発見は、細菌が哺乳類の腸の生態系における細菌コロニー形成のダイナミクスに影響を与える可能性があることを示しています。

The mammalian intestine is home to a dense community of bacteria and its associated bacteriophage (phage). Virtually nothing is known about how phages impact the establishment and maintenance of resident bacterial communities in the intestine. Here, we examine the phages harbored by Enterococcus faecalis, a commensal of the human intestine. We show that E. faecalis strain V583 produces a composite phage (ΦV1/7) derived from two distinct chromosomally encoded prophage elements. One prophage, prophage 1 (ΦV1), encodes the structural genes necessary for phage particle production. Another prophage, prophage 7 (ΦV7), is required for phage infection of susceptible host bacteria. Production of ΦV1/7 is controlled, in part, by nutrient availability, because ΦV1/7 particle numbers are elevated by free amino acids in culture and during growth in the mouse intestine. ΦV1/7 confers an advantage to E. faecalis V583 during competition with other E. faecalis strains in vitro and in vivo. Thus, we propose that E. faecalis V583 uses phage particles to establish and maintain dominance of its intestinal niche in the presence of closely related competing strains. Our findings indicate that bacteriophages can impact the dynamics of bacterial colonization in the mammalian intestinal ecosystem.