Pseudomonas aeruginosaは、嚢胞性線維症の肺の長い持続性よりも、新規で多様なプロファージの誘導性のある配列を維持しています

Pseudomonas aeruginosaは臨床的関連性の増加を持ち、一般的に嚢胞性線維症（CF）気道を占めています。多様なニッチに植民地化し、持続する能力は、その大規模なアクセサリーゲノムに起因しています。そこでは、預言が共通の特徴を表し、そのフィットネスと持続に貢献する可能性があります。CF Airwaysニッチに焦点を当て、P。aeruginosaに持続的に感染した12人の患者から197の縦断分離株を使用しました。各縦断グループの無傷の預言を計算し、長期的な持続性を獲得しました。次に、預言の誘因性を確認し、溶解物シーケンスを備えた宿主染色体の位置をマッピングしました。比較ゲノミクスを使用して、プロファージのゲノムの多様性、長期的持続性、ゲノム維持レベルを評価しました。私たちの調査結果は、ほとんどの緑膿菌ゲノムが一部を自己誘発することができ、一般的なCF処理抗生物質であるシプロフロキサシンが予言を誘発できるという以前の発見を支持しています。誘導されたプロファージゲノムは、高い多様性とゲノムの斬新ささえ示されました。最後に、すべての誘導されたプロファージは、ストレスの多いCFエアウェイズのニッチでの4年間の宿主複製にわたる遺伝子喪失と分解を避けてゲノムを伴って長期的に固執しました。これと、ホストの競争力と適応に寄与するファージ遺伝子の検出は、この研究で無傷で誘導されたと検出された預言者の大部分がホストのフィットネスと持続性を促進したという仮説を支持します。

Pseudomonas aeruginosa has increasing clinical relevance and commonly occupies the cystic fibrosis (CF) airways. Its ability to colonize and persist in diverse niches is attributed to its large accessory genome, where prophages represent a common feature and may contribute to its fitness and persistence. We focused on the CF airways niche and used 197 longitudinal isolates from 12 patients persistently infected by P. aeruginosa. We computationally predicted intact prophages for each longitudinal group and scored their long-term persistence. We then confirmed prophage inducibility and mapped their location in the host chromosome with lysate sequencing. Using comparative genomics, we evaluated prophage genomic diversity, long-term persistence and level of genomic maintenance. Our findings support previous findings that most P. aeruginosa genomes harbour prophages some of which can self-induce, and that a common CF-treating antibiotic, ciprofloxacin, can induce prophages. Induced prophage genomes displayed high diversity and even genomic novelty. Finally, all induced prophages persisted long-term with their genomes avoiding gene loss and degradation over four years of host replication in the stressful CF airways niche. This and our detection of phage genes which contribute to host competitiveness and adaptation, lends support to our hypothesis that the vast majority of prophages detected as intact and inducible in this study facilitated their host fitness and persistence.