High Prevalence and Genetic Diversity of Large phiCD211 (phiCDIF1296T)-Like Prophages in Clostridioides difficile
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Clostridioides difficile (formerly Clostridium difficile ) is a pathogenic bacterium displaying great genetic diversity. A significant proportion of this diversity is due to the presence of integrated prophages. Here, we provide an in-depth analysis of phiCD211, also known as phiCDIF1296T, the largest phage identified in C. difficile so far, with a genome of 131 kbp. It shares morphological and genomic similarity with other large siphophages, like phage 949, infecting Lactococcus lactis , and phage c-st, infecting Clostridium botulinum . A PhageTerm analysis indicated the presence of 378-bp direct terminal repeats at the phiCD211 genome termini. Among striking features of phiCD211, the presence of several transposase and integrase genes suggests past recombination events with other mobile genetic elements. Several gene products potentially influence the bacterial lifestyle and fitness, including a putative AcrB/AcrD/AcrF multidrug resistance protein, an EzrA septation ring formation regulator, and a spore protease. We also identified a CRISPR locus and a cas3 gene. We screened 2,584 C. difficile genomes available and detected 149 prophages sharing ≥80% nucleotide identity with phiCD211 (5% prevalence). Overall, phiCD211-like phages were detected in C. difficile strains corresponding to 21 different multilocus sequence type groups, showing their high prevalence. Comparative genomic analyses revealed the existence of several clusters of highly similar phiCD211-like phages. Of note, large chromosome inversions were observed in some members, as well as multiple gene insertions and module exchanges. This highlights the great plasticity and gene coding potential of the phiCD211/phiCDIF1296T genome. Our analyses also suggest active evolution involving recombination with other mobile genetic elements. IMPORTANCE Clostridioides difficile is a clinically important pathogen representing a serious threat to human health. Our hypothesis is that genetic differences between strains caused by the presence of integrated prophages could explain the apparent differences observed in the virulence of different C. difficile strains. In this study, we provide a full characterization of phiCD211, also known as phiCDIF1296T, the largest phage known to infect C. difficile so far. Screening 2,584 C. difficile genomes revealed the presence of highly similar phiCD211-like phages in 5% of the strains analyzed, showing their high prevalence. Multiple-genome comparisons suggest that evolution of the phiCD211-like phage community is dynamic, and some members have acquired genes that could influence bacterial biology and fitness. Our study further supports the relevance of studying phages in C. difficile to better understand the epidemiology of this clinically important human pathogen.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».