Complete genome sequence of a giant Vibrio bacteriophage VH7D

Luo, Zengwei; Yu, Yanping; Jost, Günter; Xü, Wei; Huang, Xiang-Ling

doi:10.1016/j.margen.2015.10.005

Cited by 13 publications

(7 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Vibrio aestuarianus strain W‐40 genome consists of chromosome I (3202,773 bp in length) and chromosome II (1634,534 bp in length), which is similar to V. cholera (Chaparro, McCulloch, Cerdeira, & Dilaimi, ). The similarity in genome size from 30,0000 to 480,000 bp with members of the same genus supports the completeness of our genome sequencing (Kim et al., ; Luo et al., ; Yang et al., ).…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 80%

“…Current sequencing upgrades (PacBio RS II) and comparative functional genomics analyses can help us to identify key factors of bacterial pathogenicity (Cong et al., ). Recently, the genomes of a number of clinical and environmental bacterial strains, such as Vibrio cholera, Vibrio parahaemolyticus , and Vibrio alginolyticus , have had their genomes sequenced (Labreuche et al., ; Luo, Yu, Jost, Xu, & Huang, ; Yang, Liu, Luo, & Pan, ). The zinc metalloprotease of V. aestuarianus was shown to promote lethality in oysters (Labreuche et al., ; Soudant, Mazel, & Nicolas, ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The zinc metalloprotease of V. aestuarianus was shown to promote lethality in oysters (Labreuche et al., ; Soudant, Mazel, & Nicolas, ). The complete genome sequences of V. parahaemolyticus , V. cholera , and V. alginolyticus have been compared (Kim, Lee, Hee, Nair, & Kim, ; Luo et al., ; Yang et al., ). The genome of another member of the family Vibrionaceae, V. aestuarianus , also needs to be sequenced.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

The complete genome sequence of Vibrio aestuarianus W‐40 reveals virulence factor genes

Huang

et al. 2018

MicrobiologyOpen

View full text Add to dashboard Cite

Vibrio aestuarianus is an opportunistic environmental pathogen that has been associated with epidemics in cultured shrimp Penaeus vannamei. Hepatopancreas microsporidian (HPM) and monodon slow growth syndrome (MSGS) have been reported in cultured P. vannamei. In this study, we sequenced and assembled the whole genome of V. aestuarianus strain W‐40, a strain that was originally isolated from the intestines of an infected P. vannamei. The genome of V. aestuarianus strain W‐40 contains two circular chromosomes of 483,7307 bp with a 46.23% GC content. We identified 4,457 open reading frames (ORFs) that occupy 86.35% of the genome. Vibrio aestuarianus strain W‐40 consists primarily of the ATP‐binding cassette (ABC) transporter system and the phosphotransferase system (PTS). CagA is a metabolism system that includes bacterial extracellular solute‐binding protein. Glutathione reductase can purge superoxide radicals (O22−) and hydrogen peroxide (H2O2) damage in V. aestuarianus strain W‐40. The presence of two compete type I restriction‐modification systems was confirmed. A total of 42 insertion sequences (IS) elements and 16 IS elements were identified. Our results revealed a host of virulence factors that likely contribute to the pathogenicity of V. aestuarianus strain W‐40, including the virulence factor genes vacA, clpC, and bvgA, which are important for biofilm dispersion. Several bacitracin and tetracycline antibiotic resistance‐encoding genes and type VI secretion systems were also identified in the genome. The complete genome sequence will aid future studies of the pathogenesis of V. aestuarianus strain W‐40 and allow for new strategies to control disease to be developed.

show abstract

Section: Discussionsupporting

confidence: 80%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

The complete genome sequence of Vibrio aestuarianus W‐40 reveals virulence factor genes

Huang

et al. 2018

MicrobiologyOpen

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Both bacteriophages have the highest identity with two large Vibrio phages: ValKK3 (Lal et al, 2016; unclassified, possible “schizoT4like” Vibrio phage as well) and VH7D (Luo et al, 2015). Following whole genome alignment, identity was reported as the highest percentage between more similar alignments.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Comparative Functional Genomic Analysis of Two Vibrio Phages Reveals Complex Metabolic Interactions with the Host Cell

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Sequencing and annotation was performed for two large double stranded DNA bacteriophages, φGrn1 and φSt2 of the Myoviridae family, considered to be of great interest for phage therapy against Vibrios in aquaculture live feeds. In addition, phage–host metabolic interactions and exploitation was studied by transcript profiling of selected viral and host genes. Comparative genomic analysis with other large Vibrio phages was also performed to establish the presence and location of homing endonucleases highlighting distinct features for both phages. Phylogenetic analysis revealed that they belong to the “schizoT4like” clade. Although many reports of newly sequenced viruses have provided a large set of information, basic research related to the shift of the bacterial metabolism during infection remains stagnant. The function of many viral protein products in the process of infection is still unknown. Genome annotation identified the presence of several viral open reading frames (ORFs) participating in metabolism, including a Sir2/cobB (sirtuin) protein and a number of genes involved in auxiliary NAD+ and nucleotide biosynthesis, necessary for phage DNA replication. Key genes were subsequently selected for detail study of their expression levels during infection. This work suggests a complex metabolic interaction and exploitation of the host metabolic pathways and biochemical processes, including a possible post-translational protein modification, by the virus during infection.

show abstract

“…Η αυτόματη in silico πρόβλεψη των γονιδίων στα γονιδιώματα των δύο ιών, επεσήμανε ένα ανοιχτό αναγνωστικό πλαίσιο για κάθε ιό που επισημάνθηκε αυτόματα σαν "beta-lactamase domain protein" (ALP47273 για φGrn1 και ALP47653 για φSt2). Πολύ ενδιαφέρον εί-έχουν την μεγαλύτερη ομοιότητα με τον βακτηριοφάγο ValKK3(Lal et al, 2016) έναν μη φυλογενετικά καθορισμένο αλλά πιθανά "schizoT4like" Vibrio βακτηριοφάγο και τον VH7D(Luo et al, 2015), έναν χαρακτηρισμένο "schizoT4like" Vibrio βακτηριοφάγο. Μεταξύ τους οι βακτηριοφάγοι φGrn1…”

unclassified

Συγκριτική Γονιδιωματική Ανάλυση Θαλάσσιων Βακτηριοφάγων

Σκληρός¹

View full text Add to dashboard Cite

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, πραγματοποιήθηκε απομόνωση και/ή πλήρης χαρακτηρισμός, συμπεριλαμβανομένου του γονιδιωμάτος και των γονιδίων τους, για πέντε λυτικούς βακτηριοφάγους των οικογενειών Myoviridae και Siphoviridae, όπου ονομάστηκαν φGrn1, φSt2, Aphrodite1, Athena1 and Ares1 και θεωρούνται καλοί υ-ποψήφιοι για εφαρμογή φαγοθεραπείας στις υδατοκαλλιέργειες απέναντι στα παθογό-να των ψαριών του γένους Vibrio. H φυλογενετική ανάλυση και η συγκριτική γονιδιωματική έδειξε ότι οι φGrn1 και φSt2 ανήκουν στον κλάδο “schizoT4like”, o Aphrodite1 στον κλάδο “phiKZlikevirus”, o Athena1 σε μη καταταγμένους σε κλά-δους φάγους της οικογένειας Myoviridae και ο Ares1 σε μη καταταγμένους σε κλά-δους φάγους της οικογένειας Siphoviridae. Μετά την αλληλούχιση των φGrn1 και φSt2, πραγματοποιήθηκε λειτουργική γονιδιωματική με ανάλυση των μεταγραφημά-των του ιού και του βακτηρίου, ώστε να μελετηθούν τα γονίδια που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση των δύο την ώρα της μόλυνσης. Αν και οι αναφορές με νεοαλληλου-χημένα γονιδιώματα έχουν προσφέρει μεγάλο και χρήσιμο όγκο πληροφορίας τα τε-λευταία χρόνια, η βασική έρευνα σχετιζόμενη με τον μεταβολικό χειρισμό που βιώνει ο ξενιστής από τον ιό την ώρα της μόλυνσης από τους “schizoT4like” φάγους απου-σιάζει. Η λειτουργία πολλών ανοιχτών αναγνωστικών πλαισίων των βακτηριοφαγικών γονιδιωμάτων παραμένει άγνωστη. Όμως, η in silico πρόβλεψη γονιδίων αποκάλυψε πολλά από αυτά που σχετίζονται με την βιοσύνθεση του NAD+, μία πρωτεΐνη με δρά-ση σιρτουίνης (Sir2/cobB πρωτεΐνη), αλλά και γονιδίων που συμμετέχουν στην βιο-σύνθεση νουκλεοτιδίων, απαραίτητα για τον πολλαπλασιασμό του φαγικού DNA. Αυτά τα γονίδια κλειδιά μελετήθηκαν περαιτέρω μέσω μεταγραφομικής ανάλυσης κα-τά τη διάρκεια της μόλυνσης. Ακόμα, η συγκριτική γονιδιωματική χρησιμοποιήθηκε για να εντοπιστούν και να χαρακτηριστούν μεταθετές ενδονουκλεάσες που φέρουν τα φαγικά γονιδιώματα, μαζί με τα tRNAs και τις φαγικές λυσοζύμες. Η παρούσα διδακτορική διατριβή προτείνει μία πολύπλοκη μεταβολική αλληλεπίδραση του δυαδικού συστήματος Vibrio-λυτικός φάγος, αλλά και έναν μεταβολικό χειρισμό που υπόκειται ο ξενιστής από τον ιό συμπεριλαμβανομένης μίας μεταμεταφραστικής πρωτεϊνικής αλληλεπίδρασης με στόχο την ενεργοποίηση πολλών ενζύμων. Μοναδικά και ενδια-φέροντα στοιχεία των άλλων τριών βακτηριοφάγων επίσης αναλύονται και συζητιού-νται. Ο βιολογικός έλεγχος παθογόνων βακτηρίων με βακτηριοφάγους, ή αλλιώς φαγοθεραπεία, έχει επανέλθει στο προσκήνιο τα τελευταία χρόνια σε μια προσπάθεια να αντιμετωπιστούν τα βακτήρια που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Παρόλα αυτά όμως η εφαρμογή καθυστερεί, με έναν από τους λόγους να είναι η ανθεκτικότητα που εμφανίζουν τα βακτήρια στους ιούς. Αν και πολλοί μοριακοί ενδοκυτταρικοί μηχανι-σμοί έχουνε περιγραφεί και μελετηθεί τα τελευταία χρόνια και ευθύνονται για την αν-θεκτικότητα, η έρευνα γύρω από μηχανισμούς άμυνας που συμπεριλαμβάνουν την αναδιάταξη των πρωτεϊνών-καναλιών της κυτταρικής μεμβράνης των ανθεκτικών στελεχών παραμένει ανεπαρκής. Τα βακτήρια μπορούν να αναπτύξουν ανθεκτικότητα σε λυτικούς φάγους, όχι μόνο μέσα από ενεργειακά δαπανηρές μεταλλάξεις, αλλά και μέσα από αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση μεμβρανικών πρωτεϊνών που λειτουργούν ως υποδοχείς του ιού. Αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση που παρατηρήθηκαν σε μεμ-βρανικές και διαμεμβρανικές πρωτεΐνες δείχνουν ότι μπορούν να προσφέρουν ανθε-κτικότητα έναντι λυτικών βακτηριοφάγων στο Vibrio alginolyticus. Τα ανθεκτικά στους ιούς στελέχη παρουσίασαν επίσης και φαινοτυπικές αλλαγές, όπως στο ρυθμό ανάπτυξης, αλλά και τους ενδοκυτταρικούς μεταβολίτες. Αυτές οι διαφορές συσχετί-στηκαν με αλλαγές στα σχετικά ποσοστά έκφρασης σακχάρων και αμινοξέων ABC, PTS και άλλων μεταφορέων. Ποιο συγκεκριμένα, οι μεταφορείς στόχοι έδειξαν πολύ μειωμένη έκφραση σε σχέση με τα μη ανθεκτικά στελέχη, ενώ κάποια επίπεδα έκφρα-σης ήταν κοντά στο μηδέν. Τέλος έγινε μελέτη στο μεταγραφικό πρότυπο βιοχημικών μονοπατιών που σχετίζονται με τον κύκλο του κιτρικού οξέος και τη βιοσύνθεση δια-φόρων απαραίτητων αμινοξέων. Πολλοί μηχανισμοί άμυνας των βακτηρίων έναντι των βακτηριοφάγων έχουν αναφερθεί ως τώρα, παρόλα αυτά οι μηχανισμοί που ενορ-χηστρώνουν τον μεταβολικό επαναπρογραμματισμό στα ανθεκτικά στελέχη παραμέ-νουν αρκετά ανεξερεύνητοι. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα ανθεκτικά στελέχη μπορούν να μειώσουν την μεταγραφή μεμβρανικών πρωτεϊνών, όπως οι μεταφορείς θρεπτικών, και να επαναπρογραμματίσουν τον μεταβολισμό τους. Η παρούσα διδα-κτορική διατριβή προωθεί το γένος Vibrio για μελέτη των μηχανισμών άμυνας των αρνητικών κατά Gram βακτηρίων, απέναντι στους φυσικούς τους εχθρούς, εστιάζο-ντας στην ανθεκτικότητα που προκύπτει ως αποτέλεσμα μεταβολικής προσαρμογής και επαναπρογραμματισμού, ενώ ταυτόχρονα ενισχύει την πεποίθηση ότι για την α-ντιμετώπιση της ανάπτυξης ανθεκτικότητας των βακτηρίων κατά τη φαγοθεραπεία, απαιτείται η χρήση φαγικών κοκτέιλ.

show abstract

Complete genome sequence of a giant Vibrio bacteriophage VH7D

Cited by 13 publications

References 16 publications

The complete genome sequence of Vibrio aestuarianus W‐40 reveals virulence factor genes

The complete genome sequence of Vibrio aestuarianus W‐40 reveals virulence factor genes

Comparative Functional Genomic Analysis of Two Vibrio Phages Reveals Complex Metabolic Interactions with the Host Cell

Συγκριτική Γονιδιωματική Ανάλυση Θαλάσσιων Βακτηριοφάγων

Contact Info

Product

Resources

About