Staphylococcal phages and pathogenicity islands drive plasmid evolution.
Staphylococcal phages and pathogenicity islands drive plasmid evolution.
复制标题
葡萄球菌的致病性岛和致病性岛驱动质粒进化。
DOI：
10.1038/s41467-021-26101-5
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发表时间：
2021-10-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
Penadés JR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Humphrey S;San Millán Á;Toll-Riera M;Connolly J;Flor-Duro A;Chen J;Ubeda C;MacLean RC;Penadés JR
接合作用在自然界中一直被认为是驱动质粒转移的主要机制。然而，细菌经常携带所谓的不可传播质粒，这引发了人们对这些质粒如何传播的疑问。有趣的是，许多可移动和不可传播的质粒的大小与噬菌体的平均大小(~40 kb)或致病岛家族的大小一致，即噬菌体诱导的染色体岛(Picis，~11 kb)。在这里，我们证明了来自金黄色葡萄球菌的噬菌体和Picis可以通过普遍的转导介导种内和种间的质粒转移，潜在地促进了自然界中不可传播的质粒的传播。此外，葡萄球菌Picis提高了质粒包装效率，噬菌体和Picis通过其衣壳的物理容量对质粒施加选择性压力，解释了观察到的非结合质粒的双峰大小分布。我们的结果强调了转导剂(噬菌体，Picis)在细菌质粒进化中的重要作用，并潜在地在抗菌素耐药性传播中发挥作用。许多质粒可以通过接合在细菌细胞之间转移；然而，非接合质粒转移的机制还不是很清楚。在这里，汉弗莱等人。结果表明，葡萄球菌噬菌体和一族致病岛(PICI)可以通过广泛的转导介导种内和种间的质粒转移。
Conjugation has classically been considered the main mechanism driving plasmid transfer in nature. Yet bacteria frequently carry so-called non-transmissible plasmids, raising questions about how these plasmids spread. Interestingly, the size of many mobilisable and non-transmissible plasmids coincides with the average size of phages (~40 kb) or that of a family of pathogenicity islands, the phage-inducible chromosomal islands (PICIs, ~11 kb). Here, we show that phages and PICIs from Staphylococcus aureus can mediate intra- and inter-species plasmid transfer via generalised transduction, potentially contributing to non-transmissible plasmid spread in nature. Further, staphylococcal PICIs enhance plasmid packaging efficiency, and phages and PICIs exert selective pressures on plasmids via the physical capacity of their capsids, explaining the bimodal size distribution observed for non-conjugative plasmids. Our results highlight that transducing agents (phages, PICIs) have important roles in bacterial plasmid evolution and, potentially, in antimicrobial resistance transmission. Many plasmids can be transferred between bacterial cells via conjugation; however, the mechanisms underlying the transfer of non-conjugative plasmids are less clear. Here, Humphrey et al. show that staphylococcal phages and a family of pathogenicity islands (PICIs) can mediate intra- and inter-species plasmid transfer via generalised transduction.
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DOI：
10.1038/ismej.2016.163
发表时间：
2017-04
期刊：
The ISME journal
影响因子：
--
作者：
Martínez-Rubio R;Quiles-Puchalt N;Martí M;Humphrey S;Ram G;Smyth D;Chen J;Novick RP;Penadés JR
通讯作者：
Penadés JR
影响因子：
5.2
作者：
Colombo S;Arioli S;Neri E;Della Scala G;Gargari G;Mora D
通讯作者：
Mora D
影响因子：
2.1
作者：
Maslanova, Ivana;Stribna, Sabina;Pantucek, Roman
通讯作者：
Pantucek, Roman
影响因子：
4.9
作者：
Baines, Sarah L.;Jensen, Slade O.;Stinear, Timothy P.
通讯作者：
Stinear, Timothy P.
影响因子：
3.6
作者：
通讯作者：
--