ラクトバチルスSPPの比較機能ゲノミクスは、膣乳酸菌を環境に特化するための可能なメカニズムを明らかにしています

乳酸菌は、さまざまな生息地にあります。Lactobacillus crispatus、L。gasseri、L。Iners、およびL. jenseniiの4種は、人間の膣に一般的で豊富であり、他の生息地には存在しません。これらは膣に適応し、その環境で繁栄することを可能にする特性を持っている可能性があります。さらに、単一のコミュニティにおける複数のラクトバチルス種の安定したコドミナンスがまれに観察されています。したがって、個々の膣ラクトバチルス種は、宿主固有の競争上の利点を与えるユニークな特性を持っている可能性があります。25種のラクトバチルスの代表者の比較機能的ゲノム分析を実行し、膣乳酸菌のゲノムで生息地特異的特性を検索しました。膣種のゲノムは著しく小さく、非脊椎種のゲノムよりも著しく低いGC含有量があることがわかりました。分析された膣種に特異的であることがわかったが、一部は非血管種と比較して過剰または過小評価されていた。また、膣種内では、それぞれのゲノムが種特異的タンパク質ファミリーをコード化していることもわかりました。我々の結果は、膣種が膣環境への適応の一般的な署名を示していないにもかかわらず、各種には、宿主であろうとコミュニティの微生物であろうと、環境と相互作用する特異的かつおそらくユニークな方法があることを示唆しています。これらの発見は、膣微生物群集の生態学的ダイナミクスにおける乳酸菌の役割と、宿主の健康への最終的な影響をさらに調査するための基盤として役立ちます。

Lactobacilli are found in a wide variety of habitats. Four species, Lactobacillus crispatus, L. gasseri, L. iners, and L. jensenii, are common and abundant in the human vagina and absent from other habitats. These may be adapted to the vagina and possess characteristics enabling them to thrive in that environment. Furthermore, stable codominance of multiple Lactobacillus species in a single community is infrequently observed. Thus, it is possible that individual vaginal Lactobacillus species possess unique characteristics that confer to them host-specific competitive advantages. We performed comparative functional genomic analyses of representatives of 25 species of Lactobacillus, searching for habitat-specific traits in the genomes of the vaginal lactobacilli. We found that the genomes of the vaginal species were significantly smaller and had significantly lower GC content than those of the nonvaginal species. No protein families were found to be specific to the vaginal species analyzed, but some were either over- or underrepresented relative to nonvaginal species. We also found that within the vaginal species, each genome coded for species-specific protein families. Our results suggest that even though the vaginal species show no general signatures of adaptation to the vaginal environment, each species has specific and perhaps unique ways of interacting with its environment, be it the host or other microbes in the community. These findings will serve as a foundation for further exploring the role of lactobacilli in the ecological dynamics of vaginal microbial communities and their ultimate impact on host health.