Evolution of cariogenic character in Streptococcus mutans: horizontal transmission of glycosyl hydrolase family 70 genes.
Evolution of cariogenic character in Streptococcus mutans: horizontal transmission of glycosyl hydrolase family 70 genes.
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DOI：
10.1038/srep00518
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发表时间：
2012
影响因子：
4.6
通讯作者：
Kawabata, Shigetada
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hoshino, Tomonori;Fujiwara, Taku;Kawabata, Shigetada
获得从蔗糖产生多糖的能力，即编码葡糖基转移酶（GTF）的gtf基因，是使链球菌能够形成牙齿生物膜的关键进化事件。为了阐明链球菌GTF的起源、发生时间和特定事件的顺序，我们通过糖基水解酶家族70种酶的系统发育分析研究了GTF在细菌中的分布。我们发现，链球菌GTF来自其他乳酸菌，如乳酸杆菌和明串珠菌，并提出以下进化模型：水平基因转移通过转座子发生时，链球菌遇到乳酸菌发酵食品中。基因组内的基因复制发生的第二次选择压力，如消费精制糖。我们的研究结果关于变形链球菌的这种演变提供了一个重要的背景龋齿的历史传播和人类学因素之间的关系的研究。
Acquisition of the ability to produce polysaccharides from sucrose, i.e. the gtf gene encoding glucosyltransferase (GTF), is the key evolutionary event enabling dental biofilm formation by streptococci. To clarify the ancestry of streptococcal GTFs, time of its occurrence, and order of specific events, we investigated the distribution of GTFs among bacteria by phylogenetic analysis of the glycosyl hydrolase family 70 enzymes. We found that streptococcal GTFs were derived from other lactic acid bacteria such as Lactobacillus and Leuconostoc, and propose the following evolutionary model: horizontal gene transfer via transposons occurred when streptococci encountered lactic acid bacteria contained in fermented food. Intra-genomic gene duplication occurred by a secondary selection pressure such as consumption of refined sugar. Our findings concerning this evolution in Streptococcus mutans provide an important background for studies of the relationship between the historical spread of dental caries and anthropological factors.
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