20211116-蚜虫共生致病细菌的基因组特征

2021年发表在Front. Cell. Infect. Microbiol.上,是法语鲁汶大学的研究者的工作。


昆虫和共生菌间的联系广泛存在于自然界中。蚜虫共生体Serratia symbiotica由于具有能够反映细菌和昆虫之间多样化关系(从病原相互作用到专性胞内共生)的多种不同株系,很值得研究。最近发现的可培养株系(被假定和胞内共生株系的祖先相似)使我们有机会去探究潜在的细菌共生机制。本研究分析了3个对寄主蚜虫致病的Serratia symbiotica可培养株系基因组,并进行了包括共生寄主依赖株系的比较基因组分析。这3株致病性菌株的基因组均大于迄今为止所描述的寄主限制Serratia symbiotica菌株,且假基因和移动元件显著富集,表明这3株致病性菌株正处于对寄主的早期适应阶段。与它们的胞内共生近缘株系相比,这3株菌株拥有更丰富的编码毒性因子和代谢通路的基因,表明它们能适应感染新的宿主,这也是昆虫代谢革新的一个潜在来源。与抗菌化合物和植物毒素的生产相联系的次生代谢基因簇在基因组中的出现支持了一个假说,即Serratia symbiotica是由植物相关株系进化而来的并且植物可能是中间宿主。昆虫和细菌之间的共生关系是由获得环境祖先而开始的,从独立生活过渡到内共生的结果。在这种情况下,自由生存菌株的基因组为我们研究昆虫共生菌的宿主依赖的生活方式提供了一个难得的机会。

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