Physiological and genomic characterization of six virulent bacteriophages of Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H7 for biocontrol and detection applications
Notice bibliographique
Résumé
Despite multiple control strategies in all steps of the food production chain, outbreaks of foodborne pathogens are common worldwide. More effective ways to prevent, eliminate or at least detect their presence before products reach consumers are of great interest to the general public, the food industry, and public health agencies. A promising approach is the use of bacteriophages (phages), viruses that specifically infect bacteria, in the biocontrol and detection of these pathogens. Escherichia coli O157:H7 is an important bacterial pathogen commonly associated with the contamination of vegetables, meat and other animal products. Healthy cattle are the primary reservoir of E. coli O157:H7 and consequently of its predators, phages. In the present work, six E. coli O157:H7 phages previously isolated from commercial feedlots in Southern Alberta were characterized in terms of morphology, host range and lytic capability, adsorption kinetics, and virulence dynamics. The six phages belong to the Siphoviridae family. The screening of 30 different E. coli O157:H7 strains against all phages revealed that at least 22 were susceptible to all six phages, with 14 being extremely sensitive. Adsorption kinetics results combined with two different reaction models (single-step and sequential adsorption) indicated adsorption occurred in two steps: an initial reversible binding followed by an irreversible one. Moreover, the phage genomes were sequenced and analyzed. The six phages shared high genomic similarity between themselves and with other viruses isolated from the same trial but at different geographical locations and collected at different sampling times. We thus hypothesize these phages represent different variants of the dominant E. coli O157:H7 phage in their ecological niche. Furthermore, although the genomes of five of the six phages shared 99.9% pairwise similarity, their host range and lytic capability, adsorption kinetics, and infection dynamics differed. Twelve nonsynonymous point mutations differentiated the genetic codes of these phages and, notably, six of these mutations were located in genes encoding putative tail fibers, responsible for host recognition and binding. Thus, these point mutations are likely causes of differences in the phage phenotypes observed, and would be represent interesting locations for phage genetic engineering to tailor host specificity. The present work sets a framework for the identification and selection of phages with potential for biocontrol and/or detection of E. coli O157:H7, provides valuable insights on phage host relationship mechanisms, and suggests genetic basis for traits of interest.
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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) | 0,000 | 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 ».