バクテリオファージ耐性は、土壌細菌Variovorax sp.の個体群成長ダイナミクスをシフトさせることで細菌の生産性を高める

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バクテリオファージ耐性は、土壌細菌Variovorax sp.の個体群成長ダイナミクスをシフトさせることで細菌の生産性を高める

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.07.583923v1

ORCIDプロフィールを見るMeaghan Castledine, Daniel Padfield, Rai Lewis, Angus Buckling
doi: https://doi.org/10.1101/2024.03.07.583923
この論文はプレプリントであり、査読認証を受けていません。
0001003
アブストラクト情報/ヒストリーメトリクス プレビューPDF
要旨
バクテリオファージは、細菌密度、ひいては微生物群集の組成や機能の重要な推進力となり得る。ファージ感染に応答して、細菌は耐性を進化させることができる一方で、ファージは感染性を高めるために相互に進化することができる。細菌とファージの共進化は、多くのモデル系や自然サンプルから分離されたペアで研究されてきた。しかし、1つの群集の中で、複数の細菌とファージのペアが同時にどのように共進化するかは、あまり理解されていない。ここでは、共存する3組の土壌細菌（Ochrobactrum sp.、Pseudomonas sp.、Variovorax sp.）が、3つの種特異的バクテリオファージとどのように進化するかを、8週間にわたる実験的進化の過程で、分離された宿主-寄生体ペアとして、また混合群集として調べた。共進化は非常に限定的で、2つのファージは2週間後に絶滅し、Ochrobactrumファージは細菌抵抗性を増加させることなく感染力を増加させた。驚くべき発見として、Variovorax sp.はファージ消滅後、密度が増加し、ファージ無しの対照を上回った。この密度増加の背後にあるメカニズムを、一般的なガーデン実験、成長曲線、上清アッセイ、塩基配列決定によって調べた。その結果、この密度増加は遺伝的変化によるものであり、ファージ抵抗性と関連していることが示された。成長曲線から、ファージ抵抗性が死滅期に密度が高くなるように個体群の成長曲線をシフトさせることが示された。溶菌性ファージに対する耐性が宿主の密度を向上させるということは、溶菌性ファージが宿主に悪影響を及ぼすと推定される、より広い生態学やファージ療法に示唆を与えるものである。

利益相反声明
著者らは競合する利益はないと宣言している。

著作権 本プレプリントの著作権者は著者／資金提供者であり、bioRxivに本プレプリントの永続的な表示ライセンスを許諾している。CC-BY-ND 4.0国際ライセンスの下で利用可能です。
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2024年3月7日掲載
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