High coverage, whole genome shotgun

High coverage, whole genome shotgun (WGS) sequencing of 57 geographically- and genetically-diverse isolates of Streptococcus mutans from individuals of known dental caries status was recently completed. Of the 57 sequenced strains, fifteen isolates, were selected based primarily on differences in gene content and phenotypic characteristics known to affect virulence and compared with the reference strain UA159. A high degree of variability in these properties was observed between strains, with a broad spectrum of sensitivities to low pH, oxidative stress (air and paraquat) and exposure to competence stimulating peptide (CSP). Significant differences in autolytic behavior and in biofilm development in glucose or sucrose were also observed. Natural genetic competence varied among isolates, and this was correlated to the presence or absence of competence genes, comCDE and comX, and to bacteriocins. In general strains that lacked the ability to become competent possessed fewer genes for bacteriocins and immunity proteins or contained polymorphic variants of these genes. WGS sequence analysis of the pan-genome revealed, for the first time, components of a Type VII secretion system in several S. mutans strains, as well as two putative ORFs that encode possible collagen binding proteins located upstream of the cnm gene, which is associated with host cell invasiveness. The virulence of these particular strains was assessed in a wax-worm model. This is the first study to combine a comprehensive analysis of key virulence-related phenotypes with extensive genomic analysis of a pathogen that evolved closely with humans. Our analysis highlights the phenotypic diversity of S. mutans isolates and indicates that the species has evolved a variety of adaptive strategies to persist in the human oral cavity and, when conditions are favorable, to initiate disease.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความครอบคลุมสูง จีโนมทั้งปืนลูกซอง (WGS) ลำดับของ 57 กันทางภูมิศาสตร์ - และแปลงพันธุกรรมหลากหลายแยกของแมงแลงอุณหภูมิจากบุคคลสถานะรู้จักฟันผุเพิ่งเสร็จสิ้นการ ของสายพันธุ์การจอง 57 ตามลำดับ ห้าแยก ถูกเลือกตามหลักความแตกต่างในเนื้อหายีน และไทป์ลักษณะจะส่งผลกระทบต่อ virulence และเปรียบเทียบกับสายพันธุ์อ้างอิง UA159 ระดับสูงของความแปรผันในคุณสมบัติเหล่านี้ถูกตรวจสอบระหว่างเงีย สเปกตรัมกว้างของรัฐ pH ต่ำ ความเครียด oxidative (อากาศและพาราคว็อท) และสัมผัสกับความสามารถที่กระตุ้นเพปไทด์ (CSP) นอกจากนี้ยังได้สังเกตแตกต่างกัน ในพฤติกรรม autolytic และ biofilm พัฒนากลูโคสหรือซูโครส ความสามารถทางพันธุกรรมธรรมชาติที่แตกต่างกันระหว่างแยก ทางนี้ถูก correlated การหรือยีนที่มีความสามารถ comCDE และ comX และ bacteriocins โดยทั่วไปสายพันธุ์ที่ขาดความสามารถในการเป็นพนักงานเจ้าหน้าที่ต้องยีน bacteriocins และโปรตีนภูมิคุ้มกันน้อยลง หรือประกอบด้วยตัวแปร polymorphic ของยีนเหล่านี้ วิเคราะห์ลำดับ WGS จีโนมแพนเปิดเผย ครั้งแรก ส่วนประกอบของระบบการหลั่งชนิด VII ในสายพันธุ์แมงแลง S. หลาย ORFs putative สองที่เข้ารหัสโปรตีนผูกคอลลาเจนได้อยู่ขั้นต้นน้ำของยีน cnm ซึ่งเกี่ยวข้องกับ invasiveness เซลล์โฮสต์ Virulence ของสายพันธุ์เฉพาะเหล่านี้ถูกประเมินในรูปแบบขี้ผึ้งหนอน นี้เป็นการศึกษาแรกรวมวิเคราะห์ความครอบคลุมของฟี virulence เกี่ยวข้องสำคัญกับการศึกษาที่พัฒนาอย่างใกล้ชิดกับมนุษย์อย่างละเอียด genomic วิเคราะห์ การวิเคราะห์ของเราเน้นความหลากหลายไทป์ของ S. แมงแลงแยก และบ่งชี้ว่า ชนิดที่มีพัฒนาหลากหลายกลยุทธ์ที่เหมาะสมจะฝังแน่น ในช่องปากมนุษย์ และ เมื่อสภาพดี เริ่มโรค

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความคุ้มครองที่สูง, ปืนลูกซองทั้งจีโนม (WGS) ลำดับ 57 geographically- และสายพันธุ์ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมของ Streptococcus mutans จากบุคคลสถานะของโรคฟันผุฟันเป็นที่รู้จักกันเป็นที่เรียบร้อยแล้วเมื่อเร็ว ๆ นี้ ของ 57 สายพันธุ์ติดใจสิบห้าแยกถูกเลือกบนพื้นฐานของความแตกต่างในเนื้อหาของยีนและลักษณะฟีโนไทป์ที่รู้จักกันจะมีผลต่อความรุนแรงและเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ UA159 อ้างอิง ระดับสูงของความแปรปรวนในคุณสมบัติเหล่านี้ถูกพบระหว่างสายพันธุ์ที่มีคลื่นความถี่กว้างของความไวต่อค่า pH ต่ำความเครียดออกซิเดชัน (อากาศและพาราควอท) และการสัมผัสกับความสามารถในการกระตุ้นให้เกิดการเปปไทด์ (CSP) แตกต่างที่สำคัญในการทำงานและการสลายในการพัฒนาไบโอฟิล์มในกลูโคสหรือน้ำตาลซูโครสยังถูกตั้งข้อสังเกต ความสามารถทางพันธุกรรมธรรมชาติที่แตกต่างกันในหมู่ไอโซเลทและนี่คือความสัมพันธ์กับการมีหรือไม่มีของยีนความสามารถ comCDE และ COMx และ bacteriocins ในสายพันธุ์ทั่วไปที่ขาดความสามารถที่จะกลายเป็นอำนาจมียีนที่น้อยลงสำหรับ bacteriocins และโปรตีนภูมิคุ้มกันหรือมีสายพันธุ์ polymorphic ของยีนเหล่านี้ การวิเคราะห์ลำดับ WGS ของจีโนมปันเปิดเผยเป็นครั้งแรกส่วนประกอบของระบบการหลั่งประเภทปกเกล้าเจ้าอยู่หัวในหลายสายพันธุ์เอส mutans, เช่นเดียวกับสอง ORFs สมมุติที่เข้ารหัสโปรตีนคอลลาเจนที่เป็นไปได้อยู่ต้นน้ำของยีน CNM ซึ่งเป็น ที่เกี่ยวข้องกับเซลล์โฮสต์รุกราน รุนแรงของสายพันธุ์เหล่านี้โดยเฉพาะได้รับการประเมินในรูปแบบขี้ผึ้งหนอน นี่คือการศึกษาแรกที่จะรวมการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของ phenotypes ที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงที่สำคัญที่มีการวิเคราะห์จีโนมที่กว้างขวางของเชื้อโรคที่พัฒนาอย่างใกล้ชิดกับมนุษย์ การวิเคราะห์ของเราเน้นความหลากหลายทางฟีโนไทป์ของเชื้อ S. mutans และแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ที่มีการพัฒนาความหลากหลายของกลยุทธ์การปรับตัวยังคงมีอยู่ในช่องปากของมนุษย์และเมื่อเงื่อนไขที่ดีที่จะเริ่มต้นการเกิดโรค

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คุ้มครองสูง ทั้งจีโนมปืนลูกซอง ( wgs ) ลำดับ 57 ทางภูมิศาสตร์และความหลากหลายทางพันธุกรรมของเชื้อแบคทีเรีย - แยกเชื้อจากบุคคลที่รู้จักโรคฟันผุภาวะเพิ่งเสร็จ ของลำดับ 57 15 สายพันธุ์สายพันธุ์ถูกเลือกบนพื้นฐานของความแตกต่างในยีนและลักษณะที่ใกล้เคียงกับเนื้อหาที่รู้จักโรคและเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ ua159 อ้างอิงเป็นหลัก ระดับสูงของความแปรปรวนในคุณสมบัติเหล่านี้ถูกพบระหว่างสายพันธุ์กับสเปกตรัมกว้างของณ pH ต่ำ , เครียดออกซิเดชัน ( อากาศและผิวดิน ) และการกระตุ้นเปปไทด์ความสามารถ ( CSP )ความแตกต่างในพฤติกรรม autolytic และการพัฒนาฟิล์มในกลูโคสหรือซูโครสยังสังเกต ความสามารถทางพันธุกรรมในธรรมชาติหลากหลายสายพันธุ์ และมีความสัมพันธ์กับการมี / ไม่มีความสามารถและยีน comcde comx และวัตถุดิบ .โดยทั่วไปสายพันธุ์ที่ไม่มีความสามารถที่จะเป็นเชี่ยวชาญครอบครองน้อยกว่ายีนและโปรตีนภูมิคุ้มกัน หรือวัตถุดิบที่มีอยู่หลายสายพันธุ์ของยีนเหล่านี้ wgs ลำดับการวิเคราะห์กะทะจีโนมพบครั้งแรก องค์ประกอบของชนิดของระบบการหลั่งหลาย S . mutans 7 สายพันธุ์รวมทั้งสองซึ่ง orfs ที่เข้ารหัสที่สุดคอลลาเจนโปรตีนที่จับอยู่ต้นน้ำของ CNM ยีนซึ่งเกี่ยวข้องกับการผ่าตัดเซลล์โฮสต์ ความรุนแรงของสายพันธุ์เหล่านี้โดยเฉพาะและในขี้ผึ้งหนอนรุ่นการศึกษานี้เป็นครั้งแรกที่จะรวมการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของคีย์ที่เกี่ยวข้องกับโรคเกิดการวิเคราะห์จีโนมที่กว้างขวางของเชื้อโรคที่วิวัฒนาการใกล้ชิดกับมนุษย์ การวิเคราะห์ของเราเน้นความหลากหลายคุณสมบัติของ S . mutans แยกและบ่งชี้ว่า ชนิดที่มีการพัฒนาความหลากหลายของกลยุทธ์ในการปรับตัวที่จะคงอยู่ในช่องปากของมนุษย์ และเมื่อเงื่อนไขเป็นมงคลการเกิดโรค