Published July 13, 2023
| Version v1
Publication
Open
Genomic and phenotypic characterization of Pseudomonas sp. GOM7, a novel marine bacterial species with antimicrobial activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus
Creators
- 1. Universidad Nacional Autónoma de México
- 2. Universidad Autónoma Metropolitana
Description
Antimicrobial resistance (AMR) represents a serious threat to global health. The development of new drugs to combat infections caused by bacteria resistant to multiple or even all available antibiotics is urgent. Most antibiotics used up to date have been identified from soil microorganisms. The marine environment represents an alternative source with great potential for the identification of microorganisms that produce bioactive molecules, including antibiotics. In this study, we analyzed the antibacterial activity of a collection of 82 bacterial strains isolated from marine water and sediment samples collected from the Southwestern Gulf of Mexico. Eight of the marine isolates inhibited the growth of different pathogenic bacteria, seven of which were identified as presumptive Pseudomonas aeruginosa . Interestingly, genome sequencing and phylogenetic analysis revealed that the remaining marine isolate showing antibacterial activity is a novel Pseudomonas species that we denominated Pseudomonas sp. GOM7, which was not pathogenic in the Galleria mellonella infection model in the conditions tested. Notably, Pseudomonas sp. GOM7 inhibited the growth of multidrug and methicillin-resistant strains of the priority pathogen Staphylococcus aureus . Our results show that the anti- S . aureus compound(s) produced by Pseudomonas sp. GOM7 can be extracted from the culture supernatant of this bacterium with the organic solvent ethyl acetate. Annotation of the Pseudomonas sp. GOM7 genome revealed the presence of several biosynthetic gene clusters predicted to code for possible antimicrobial compounds. Our results further highlight the potential of bacteria from the Gulf of Mexico as a source of novel antimicrobials.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تمثل مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) تهديدًا خطيرًا للصحة العالمية. إن تطوير أدوية جديدة لمكافحة الالتهابات التي تسببها البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية المتعددة أو حتى جميع المضادات الحيوية المتاحة أمر عاجل. تم تحديد معظم المضادات الحيوية المستخدمة حتى الآن من الكائنات الحية الدقيقة في التربة. تمثل البيئة البحرية مصدرًا بديلاً يتمتع بإمكانات كبيرة لتحديد الكائنات الحية الدقيقة التي تنتج جزيئات نشطة بيولوجيًا، بما في ذلك المضادات الحيوية. في هذه الدراسة، قمنا بتحليل النشاط المضاد للبكتيريا لمجموعة من 82 سلالة بكتيرية معزولة عن المياه البحرية وعينات الرواسب التي تم جمعها من جنوب غرب خليج المكسيك. ثمانية من العزلات البحرية تمنع نمو البكتيريا المسببة للأمراض المختلفة، سبعة منها تم تحديدها على أنها الزائفة الزنجارية المفترضة. ومن المثير للاهتمام، أن تسلسل الجينوم والتحليل الوراثي كشفت أن العزل البحري المتبقي الذي يظهر نشاطًا مضادًا للبكتيريا هو نوع جديد من الزائفة التي أطلقنا عليها اسم الزائفة. GOM7، التي لم تكن مسببة للأمراض في نموذج عدوى Galleria mellonella في الظروف التي تم اختبارها. والجدير بالذكر أن Pseudomonas sp. GOM7 يثبط نمو السلالات المقاومة للأدوية المتعددة والميثيسيلين لمسببات الأمراض ذات الأولوية Staphylococcus aureus . تظهر نتائجنا أن المركب(المركبات) المضادة للذبابة الذهبية التي تنتجها Pseudomonas sp. يمكن استخراج GOM7 من المزرعة الطافية لهذه البكتيريا باستخدام أسيتات الإيثيل المذيب العضوي. تعليق توضيحي لـ Pseudomonas sp. كشف جينوم GOM7 عن وجود العديد من مجموعات الجينات الاصطناعية الحيوية المتوقع ترميزها لمركبات مضادات الميكروبات المحتملة. تسلط نتائجنا الضوء كذلك على إمكانات البكتيريا من خليج المكسيك كمصدر لمضادات الميكروبات الجديدة.Translated Description (French)
La résistance aux antimicrobiens (RAM) représente une menace grave pour la santé mondiale. Le développement de nouveaux médicaments pour lutter contre les infections causées par des bactéries résistantes à plusieurs ou même à tous les antibiotiques disponibles est urgent. La plupart des antibiotiques utilisés à ce jour ont été identifiés à partir de micro-organismes du sol. L'environnement marin représente une source alternative avec un grand potentiel pour l'identification des micro-organismes qui produisent des molécules bioactives, y compris les antibiotiques. Dans cette étude, nous avons analysé l'activité antibactérienne d'une collection de 82 souches bactériennes isolées à partir d'échantillons d'eau de mer et de sédiments prélevés dans le sud-ouest du golfe du Mexique. Huit des isolats marins ont inhibé la croissance de différentes bactéries pathogènes, dont sept ont été identifiées comme Pseudomonas aeruginosa présomptif. Fait intéressant, le séquençage du génome et l'analyse phylogénétique ont révélé que l'isolat marin restant présentant une activité antibactérienne est une nouvelle espèce de Pseudomonas que nous avons appelée Pseudomonas sp. GOM7, qui n'était pas pathogène dans le modèle d'infection à Galleria mellonella dans les conditions testées. Notamment, Pseudomonas sp. GOM7 a inhibé la croissance de souches multi-médicamenteuses et résistantes à la méthicilline de l'agent pathogène prioritaire Staphylococcus aureus . Nos résultats montrent que le (s) composé(s) anti- S. aureus produit (s) par Pseudomonas sp. GOM7 peut être extrait du surnageant de culture de cette bactérie avec le solvant organique acétate d'éthyle. Annotation du Pseudomonas sp. Le génome GOM7 a révélé la présence de plusieurs groupes de gènes biosynthétiques prédits pour coder pour d'éventuels composés antimicrobiens. Nos résultats soulignent en outre le potentiel des bactéries du golfe du Mexique en tant que source de nouveaux antimicrobiens.Translated Description (Spanish)
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) representa una grave amenaza para la salud mundial. Es urgente el desarrollo de nuevos medicamentos para combatir las infecciones causadas por bacterias resistentes a múltiples o incluso a todos los antibióticos disponibles. La mayoría de los antibióticos utilizados hasta la fecha se han identificado a partir de microorganismos del suelo. El medio marino representa una fuente alternativa con gran potencial para la identificación de microorganismos que producen moléculas bioactivas, incluyendo antibióticos. En este estudio, analizamos la actividad antibacteriana de una colección de 82 cepas bacterianas aisladas de muestras de agua marina y sedimentos recolectadas en el suroeste del Golfo de México. Ocho de los aislados marinos inhibieron el crecimiento de diferentes bacterias patógenas, siete de las cuales se identificaron como presuntas Pseudomonas aeruginosa . Curiosamente, la secuenciación del genoma y el análisis filogenético revelaron que el aislado marino restante que muestra actividad antibacteriana es una nueva especie de Pseudomonas que denominamos Pseudomonas sp. GOM7, que no fue patógeno en el modelo de infección por Galleria mellonella en las condiciones probadas. En particular, Pseudomonas sp. GOM7 inhibió el crecimiento de cepas multirresistentes y resistentes a la meticilina del patógeno prioritario Staphylococcus aureus . Nuestros resultados muestran que el (los) compuesto(s) anti- S. aureus producido (s) por Pseudomonas sp. GOM7 se puede extraer del sobrenadante de cultivo de esta bacteria con el solvente orgánico acetato de etilo. Anotación de Pseudomonas sp. El genoma de GOM7 reveló la presencia de varios grupos de genes biosintéticos que se prevé que codifiquen posibles compuestos antimicrobianos. Nuestros resultados resaltan aún más el potencial de las bacterias del Golfo de México como fuente de nuevos antimicrobianos.Files
journal.pone.0288504&type=printable.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:bbb31e76c8c4006ae53ad5019e8899a2
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوصيف الجيني والظاهري للزائفة sp. GOM7، نوع بكتيري بحري جديد له نشاط مضاد للميكروبات ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للأدوية المتعددة
- Translated title (French)
- Caractérisation génomique et phénotypique de Pseudomonas sp. GOM7, une nouvelle espèce bactérienne marine ayant une activité antimicrobienne contre Staphylococcus aureus multirésistant aux médicaments
- Translated title (Spanish)
- Caracterización genómica y fenotípica de Pseudomonas sp. GOM7, una nueva especie bacteriana marina con actividad antimicrobiana contra Staphylococcus aureus multirresistente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4384161852
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0288504
References
- https://openalex.org/W1491637723
- https://openalex.org/W1501196043
- https://openalex.org/W1505946096
- https://openalex.org/W1582992586
- https://openalex.org/W1968252650
- https://openalex.org/W1969681867
- https://openalex.org/W1971194098
- https://openalex.org/W1971909479
- https://openalex.org/W1979973356
- https://openalex.org/W1994123443
- https://openalex.org/W2000461931
- https://openalex.org/W2002972339
- https://openalex.org/W2013532536
- https://openalex.org/W2017055764
- https://openalex.org/W2019992654
- https://openalex.org/W2025957152
- https://openalex.org/W2048062814
- https://openalex.org/W2054766783
- https://openalex.org/W2061578584
- https://openalex.org/W2063756105
- https://openalex.org/W2068174972
- https://openalex.org/W2089293549
- https://openalex.org/W2100812698
- https://openalex.org/W2103148772
- https://openalex.org/W2107647368
- https://openalex.org/W2107772251
- https://openalex.org/W2112364185
- https://openalex.org/W2113284511
- https://openalex.org/W2113771246
- https://openalex.org/W2118474713
- https://openalex.org/W2119888547
- https://openalex.org/W2131271579
- https://openalex.org/W2131584678
- https://openalex.org/W2135639274
- https://openalex.org/W2154063145
- https://openalex.org/W2154401636
- https://openalex.org/W2157249364
- https://openalex.org/W2157931918
- https://openalex.org/W2158804744
- https://openalex.org/W2161262853
- https://openalex.org/W2175094144
- https://openalex.org/W2256742438
- https://openalex.org/W2312720395
- https://openalex.org/W2315495027
- https://openalex.org/W2567677272
- https://openalex.org/W2576924213
- https://openalex.org/W2618547297
- https://openalex.org/W2769347126
- https://openalex.org/W2803510553
- https://openalex.org/W2883476564
- https://openalex.org/W2884080534
- https://openalex.org/W2890778905
- https://openalex.org/W2895487541
- https://openalex.org/W2897109701
- https://openalex.org/W2901667615
- https://openalex.org/W2912673401
- https://openalex.org/W2919520691
- https://openalex.org/W2940627186
- https://openalex.org/W2944755370
- https://openalex.org/W2946204549
- https://openalex.org/W2947626722
- https://openalex.org/W2950150251
- https://openalex.org/W2950993016
- https://openalex.org/W2951278111
- https://openalex.org/W2952167528
- https://openalex.org/W2986925300
- https://openalex.org/W2991551069
- https://openalex.org/W2994650876
- https://openalex.org/W2996508375
- https://openalex.org/W2998989016
- https://openalex.org/W3004255820
- https://openalex.org/W3009650842
- https://openalex.org/W3026456860
- https://openalex.org/W3087518924
- https://openalex.org/W3111129133
- https://openalex.org/W3121652846
- https://openalex.org/W3136344797
- https://openalex.org/W3138546264
- https://openalex.org/W3201441212
- https://openalex.org/W3213852803
- https://openalex.org/W4220868438
- https://openalex.org/W4220915423
- https://openalex.org/W4296564756
- https://openalex.org/W4309629732