Published April 6, 2022
| Version v1
Publication
Open
Phenotypic characterization and genome analysis of a novel Salmonella Typhimurium phage having unique tail fiber genes
Creators
- 1. COMSATS University Islamabad
- 2. AgResearch
- 3. University of Veterinary and Animal Sciences
- 4. Massey University
- 5. Riddet Institute
Description
Salmonella enterica serovar Typhimurium is a foodborne pathogen causing occasional outbreaks of enteric infections in humans. Salmonella has one of the largest pools of temperate phages in its genome that possess evolutionary significance for pathogen. In this study, we characterized a novel temperate phage Salmonella phage BIS20 (BIS20) with unique tail fiber genes. It belongs to the subfamily Peduovirinae genus Eganvirus and infects Salmonella Typhimurium strain (SE-BS17; Acc. NO MZ503545) of poultry origin. Phage BIS20 was viable only at biological pH and temperature ranges (pH7 and 37 °C). Despite being temperate BIS20 significantly slowed down the growth of host strain for 24 h as compared to control (P < 0.009). Phage BIS20 features 29,477-base pair (bp) linear DNA genome with 53% GC content and encodes for 37 putative ORFs. These ORFs have mosaic arrangement as indicated by its ORF similarity to various phages and prophages in NCBI. Genome analysis indicates its similarity to Salmonella enterica serovar Senftenberg prophage (SEStP) sequence (Nucleotide similarity 87.7%) and Escherichia virus 186 (~ 82.4% nucleotide similarity). Capsid genes were conserved however those associated with tail fiber formation and assembly were unique to all members of genus Eganvirus. We found strong evidence of recombination hotspot in tail fiber gene. Our study identifies BIS20 as a new species of genus Eganvirus temperate phages as its maximum nucleotide similarity is 82.4% with any phage in NCBI. Our findings may contribute to understanding of origin of new temperate phages.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
السالمونيلا المعوية Serovar Typhimurium هي أحد مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء التي تسبب تفشي العدوى المعوية بين الحين والآخر لدى البشر. تحتوي السالمونيلا على واحدة من أكبر برك العاثيات المعتدلة في جينومها والتي تمتلك أهمية تطورية لمسببات الأمراض. في هذه الدراسة، قمنا بتمييز عاثية السالمونيلا المعتدلة الجديدة BIS20 (BIS20) مع جينات ألياف الذيل الفريدة. ينتمي إلى الفصيلة الفرعية Peduovirinae جنس Eganvirus ويصيب سلالة Salmonella Typhimurium (SE - BS17 ؛ Acc. رقم MZ503545) من أصل دواجن. كانت العاثية BIS20 قابلة للحياة فقط عند درجة الحموضة البيولوجية ونطاقات درجة الحرارة (درجة الحموضة 7 و 37 درجة مئوية). على الرغم من كونه معتدلًا، فقد أدى BIS20 إلى إبطاء نمو سلالة المضيف بشكل كبير لمدة 24 ساعة مقارنة بالتحكم (P < 0.009). يتميز Phage BIS20 بجينوم الحمض النووي الخطي المكون من 29,477 زوجًا أساسيًا (bp) مع محتوى 53 ٪ GC وترميز لـ 37 ORFs المفترضة. تحتوي ORFs هذه على ترتيب فسيفسائي كما هو موضح من خلال تشابهها مع العاثيات والعاثيات المختلفة في NCBI. يشير تحليل الجينوم إلى تشابهه مع تسلسل السالمونيلا المعوية Serovar Senftenberg prophage (SEStP) (تشابه النيوكليوتيدات 87.7 ٪) وفيروس الإشريكية 186 (~ 82.4 ٪ تشابه النيوكليوتيدات). تم الحفاظ على جينات القفيصة ولكن تلك المرتبطة بتكوين ألياف الذيل وتجميعها كانت فريدة لجميع أعضاء جنس Eganvirus. وجدنا دليلاً قوياً على وجود نقطة ساخنة لإعادة التركيب في جين ألياف الذيل. تحدد دراستنا BIS20 كنوع جديد من العاثيات المعتدلة لجنس Eganvirus حيث أن أقصى تشابه للنيوكليوتيدات هو 82.4 ٪ مع أي عاثية في NCBI. قد تساهم النتائج التي توصلنا إليها في فهم أصل العاثيات المعتدلة الجديدة.Translated Description (French)
Salmonella enterica sérovar Typhimurium est un agent pathogène d'origine alimentaire causant des épidémies occasionnelles d'infections entériques chez l'homme. Salmonella possède l'un des plus grands bassins de phages tempérés dans son génome qui possède une signification évolutive pour les agents pathogènes. Dans cette étude, nous avons caractérisé un nouveau phage tempéré Salmonella phage BIS20 (BIS20) avec des gènes uniques de fibres de la queue. Il appartient à la sous-famille Peduovirinae genre Eganvirus et infecte la souche Salmonella Typhimurium (SE-BS17 ; Acc. NO MZ503545) d'origine avicole. Le phage BIS20 n'était viable que dans les plages de pH et de température biologiques (pH7 et 37 °C). Bien qu'il soit tempéré, le BIS20 a significativement ralenti la croissance de la souche hôte pendant 24 h par rapport au témoin (P < 0,009). Le phage BIS20 comporte un génome d'ADN linéaire de 29 477 paires de bases (pb) avec une teneur en GC de 53 % et code pour 37 ORF présumés. Ces ORF ont un arrangement en mosaïque comme indiqué par sa similitude ORF avec divers phages et prophages dans NCBI. L'analyse du génome indique sa similitude avec la séquence du prophage Senftenberg sérovar de Salmonella enterica (SEStP) (similarité nucléotidique 87,7 %) et le virus Escherichia 186 (similarité nucléotidique ~ 82,4 %). Les gènes de la capside ont été conservés, mais ceux associés à la formation et à l'assemblage des fibres de la queue étaient uniques à tous les membres du genre Eganvirus. Nous avons trouvé des preuves solides de point chaud de recombinaison dans le gène de la fibre de la queue. Notre étude identifie BIS20 comme une nouvelle espèce de phages tempérés du genre Eganvirus car sa similitude nucléotidique maximale est de 82,4 % avec n'importe quel phage du NCBI. Nos résultats peuvent contribuer à la compréhension de l'origine des nouveaux phages tempérés.Translated Description (Spanish)
La Salmonella enterica serovar Typhimurium es un patógeno transmitido por los alimentos que causa brotes ocasionales de infecciones entéricas en humanos. Salmonella tiene uno de los mayores grupos de fagos templados en su genoma que poseen importancia evolutiva para los patógenos. En este estudio, caracterizamos un nuevo fago templado Salmonella fago BIS20 (BIS20) con genes únicos de la fibra de la cola. Pertenece a la subfamilia Peduovirinae género Eganvirus e infecta a la cepa Salmonella Typhimurium (SE-BS17; Acc. NO MZ503545) de origen avícola. El fago BIS20 fue viable solo a intervalos biológicos de pH y temperatura (pH 7 y 37 °C). A pesar de ser templado, BIS20 ralentizó significativamente el crecimiento de la cepa huésped durante 24 h en comparación con el control (P < 0.009). El fago BIS20 presenta un genoma de ADN lineal de 29,477 pares de bases (pb) con un 53% de contenido de GC y codifica 37 ORF putativos. Estos ORF tienen una disposición en mosaico como lo indica su similitud de ORF con varios fagos y profagos en NCBI. El análisis del genoma indica su similitud con la secuencia del profago Senftenberg de Salmonella enterica serovar (SEStP) (similitud de nucleótidos 87.7%) y el virus Escherichia 186 (~ 82.4% de similitud de nucleótidos). Los genes de la cápside se conservaron, sin embargo, los asociados con la formación y el ensamblaje de la fibra de la cola fueron únicos para todos los miembros del género Eganvirus. Encontramos una fuerte evidencia de punto caliente de recombinación en el gen de la fibra de la cola. Nuestro estudio identifica a BIS20 como una nueva especie de fagos templados del género Eganvirus, ya que su similitud máxima de nucleótidos es del 82,4% con cualquier fago en NCBI. Nuestros hallazgos pueden contribuir a la comprensión del origen de nuevos fagos templados.Files
s41598-022-09733-5.pdf.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:11706548c04afae17c797ea39a7f27f0
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف النمط الظاهري وتحليل الجينوم لعاثية السالمونيلا التيفية الجديدة التي تحتوي على جينات ألياف الذيل الفريدة
- Translated title (French)
- Caractérisation phénotypique et analyse génomique d'un nouveau phage de Salmonella Typhimurium ayant des gènes uniques de fibres caudales
- Translated title (Spanish)
- Caracterización fenotípica y análisis del genoma de un nuevo fago de Salmonella Typhimurium que tiene genes únicos de la fibra de la cola
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4223444229
- DOI
- 10.1038/s41598-022-09733-5
References
- https://openalex.org/W112013909
- https://openalex.org/W1521650410
- https://openalex.org/W1573713191
- https://openalex.org/W1895949598
- https://openalex.org/W1901218300
- https://openalex.org/W1969117927
- https://openalex.org/W1970752390
- https://openalex.org/W1988885405
- https://openalex.org/W2013956986
- https://openalex.org/W2014601460
- https://openalex.org/W2015324360
- https://openalex.org/W2021272316
- https://openalex.org/W2031441099
- https://openalex.org/W2034601259
- https://openalex.org/W2035566819
- https://openalex.org/W2044889341
- https://openalex.org/W2047917746
- https://openalex.org/W2050783903
- https://openalex.org/W2078689375
- https://openalex.org/W2089030537
- https://openalex.org/W2094100452
- https://openalex.org/W2098957487
- https://openalex.org/W2099836442
- https://openalex.org/W2102502076
- https://openalex.org/W2103537566
- https://openalex.org/W2104341696
- https://openalex.org/W2111647009
- https://openalex.org/W2112011866
- https://openalex.org/W2114853012
- https://openalex.org/W2116515240
- https://openalex.org/W2117874566
- https://openalex.org/W2125654435
- https://openalex.org/W2128880918
- https://openalex.org/W2129744420
- https://openalex.org/W2142363331
- https://openalex.org/W2143386602
- https://openalex.org/W2159431469
- https://openalex.org/W2161827620
- https://openalex.org/W2162468551
- https://openalex.org/W2190917552
- https://openalex.org/W2299218023
- https://openalex.org/W2336400828
- https://openalex.org/W2342642378
- https://openalex.org/W2346708074
- https://openalex.org/W2416824570
- https://openalex.org/W2501725114
- https://openalex.org/W2549771384
- https://openalex.org/W2579955887
- https://openalex.org/W2587850029
- https://openalex.org/W2590663769
- https://openalex.org/W2614081736
- https://openalex.org/W2745133479
- https://openalex.org/W2765301755
- https://openalex.org/W2793318941
- https://openalex.org/W2794574581
- https://openalex.org/W2800439744
- https://openalex.org/W2900775611
- https://openalex.org/W2921536853
- https://openalex.org/W2922104421
- https://openalex.org/W2949853177
- https://openalex.org/W2955782201
- https://openalex.org/W3027461622
- https://openalex.org/W3030304545
- https://openalex.org/W4210719791
- https://openalex.org/W4211010382
- https://openalex.org/W4240167656