JD419, a Staphylococcus aureus Phage With a Unique Morphology and Broad Host Range.
JD419, a Staphylococcus aureus Phage With a Unique Morphology and Broad Host Range.
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JD419，一种具有独特形态和广泛宿主范围的金黄色葡萄球菌噬菌体
DOI：
10.3389/fmicb.2021.602902
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发表时间：
2021
影响因子：
5.2
通讯作者：
Cui Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Feng T;Leptihn S;Dong K;Loh B;Zhang Y;Stefan MI;Li M;Guo X;Cui Z
噬菌体疗法代表了治愈由多重耐药细菌引起的感染的一种可能的治疗选择，包括甲氧西林和万古霉素耐药金黄色葡萄球菌，大多数抗生素对其无效。在本研究中，我们报道了一种新的噬菌体JD 219的分离和完整的特性，该噬菌体具有广泛的宿主范围，能够感染138株临床菌株中的61株。金黄色葡萄球菌测试，其中包括MRSA菌株。噬菌体JD 419具有独特的形态，具有细长的衣壳和柔性的尾部。为了评估JD 419用作治疗性噬菌体的潜力，我们测试了噬菌体颗粒在超过生理pH或温度的处理后保持感染性的能力。在6.0-8.0的pH值和低于50°C下保持活性。由于JD 419可能含有毒力基因，因此对其全基因组进行了测序。45509 bp的基因组被预测含有65个ORF，其中没有一个显示任何已知的毒力或抗生素抗性基因的同源性。基因组分析表明，JD 419是一个温和的噬菌体，尽管观察到宿主菌株的快速复制和裂解。随着合成生物学的最新进展，JD 419可以通过基因工程进行修饰，以去除原噬菌体相关基因，防止潜在的溶原性，以便用作治疗性噬菌体。
Phage therapy represents a possible treatment option to cure infections caused by multidrug-resistant bacteria, including methicillin and vancomycin-resistant Staphylococcus aureus, to which most antibiotics have become ineffective. In the present study, we report the isolation and complete characterization of a novel phage named JD219 exhibiting a broad host range able to infect 61 of 138 clinical strains of S. aureus tested, which included MRSA strains as well. The phage JD419 exhibits a unique morphology with an elongated capsid and a flexible tail. To evaluate the potential of JD419 to be used as a therapeutic phage, we tested the ability of the phage particles to remain infectious after treatment exceeding physiological pH or temperature. The activity was retained at pH values of 6.0–8.0 and below 50°C. As phages can contain virulence genes, JD419’s complete genome was sequenced. The 45509 bp genome is predicted to contain 65 ORFs, none of which show homology to any known virulence or antibiotic resistance genes. Genome analysis indicates that JD419 is a temperate phage, despite observing rapid replication and lysis of host strains. Following the recent advances in synthetic biology, JD419 can be modified by gene engineering to remove prophage-related genes, preventing potential lysogeny, in order to be deployed as a therapeutic phage.
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