Characterization of prophage-like elements in plant pathogenic Xanthomonas species
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | eng |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Viçosa
Microbiologia Agrícola |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://locus.ufv.br//handle/123456789/31345 https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.389 |
Resumo: | Bacteriophages are viruses that infect prokaryotes that are present in diverse environments. Prophages are bacteriophages with genome into the host genome and have been considered part of bacteria mobilome. For instance, bacteriophages may encode proteins that increase bacteria toxicity and virulence, confer genetic variability, and facilitate horizontal gene transfer, improving bacterial fitness. The Xanthomonas genus harbors many phytopathogenic bacteria that impair many crops worldwide. However, there is a scarcity of studies that describes bacteriophage distribution and diversity within this genus. Given this, our study aims to identify and characterize the presence of prophage-like elements in three species belonging to the Xanthomonas genus: X. axonopodis, X. campestris and X. citri. We found prophage-like sequences in 98% of the analyzed genomes, whereby more than one prophage-like was detected within the same bacterial genome, event denominated as polilysogen. The prophages-like from Xanthomonas spp. belonged to four viral families (Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Inoviridae), three families belonging to the Caudovirales order and one belonging to the Tubulavirales order (Inoviridae). Furthermore, many prophages-like harbored genes of putative bacterial origin, indicating horizontal gene transfer between the virus and host, such as genes encoding virulence factors. Taken together, these results indicated that prophages-like are widespread in Xanthomonas spp., influencing the genome diversity and fitness of these bacteria. Keywords: Bacteriophage. PHASTER. Genome plasticity. Bacteria fitness. |
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Characterization of prophage-like elements in plant pathogenic Xanthomonas speciesCaracterização de elementos do tipo profagos em espécies de Xanthomonas patogênicasBacteriófagosGenômicaAdaptação fisiológicaMicrobiologia AgrícolaBacteriophages are viruses that infect prokaryotes that are present in diverse environments. Prophages are bacteriophages with genome into the host genome and have been considered part of bacteria mobilome. For instance, bacteriophages may encode proteins that increase bacteria toxicity and virulence, confer genetic variability, and facilitate horizontal gene transfer, improving bacterial fitness. The Xanthomonas genus harbors many phytopathogenic bacteria that impair many crops worldwide. However, there is a scarcity of studies that describes bacteriophage distribution and diversity within this genus. Given this, our study aims to identify and characterize the presence of prophage-like elements in three species belonging to the Xanthomonas genus: X. axonopodis, X. campestris and X. citri. We found prophage-like sequences in 98% of the analyzed genomes, whereby more than one prophage-like was detected within the same bacterial genome, event denominated as polilysogen. The prophages-like from Xanthomonas spp. belonged to four viral families (Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Inoviridae), three families belonging to the Caudovirales order and one belonging to the Tubulavirales order (Inoviridae). Furthermore, many prophages-like harbored genes of putative bacterial origin, indicating horizontal gene transfer between the virus and host, such as genes encoding virulence factors. Taken together, these results indicated that prophages-like are widespread in Xanthomonas spp., influencing the genome diversity and fitness of these bacteria. Keywords: Bacteriophage. PHASTER. Genome plasticity. Bacteria fitness.Bacteriófagos são vírus que infectam procariotos presentes em diversos ambientes, que variam dos mais comuns aos com condições ambientais extremas. Profagos são bacteriófagos que existem na forma integrada ao genoma do seu hospedeiro e vêm sendo estudados como parte do mobiloma bacteriano. Os profagos influenciam o estilo de vida dos seus hospedeiros de diversas formas, como, por exemplo, codificando proteínas que aumentem a toxicidade e virulência, assim como conferindo variabilidade genética, o que pode ser vantajoso no ambiente em que o microrganismo vive. O gênero bacteriano Xanthomonas abrange uma variedade de bactérias fitopatogênicas que acomete diversas culturas agrícolas ao redor do mundo. Estudos que apontam a presença de bacteriófagos nesse gênero e a sua correlação com os seus hospedeiros são pouco explorados até o momento. Visto isso, o objetivo do nosso trabalho foi identificar e caracterizar a presença de profagos em três espécies pertencentes ao gênero Xanthomonas (X. axonopodis, X. campestris e X. citri). Foram encontradas sequências de profagos em 98% dos genomas analisados, sendo que existiram casos em que no mesmo genoma foi encontrado mais de uma sequência, caracterizando polilisogenia. Os vírus identificados pertencem a quatro famílias virais (Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Inoviridae), sendo as três primeiras pertencentes à ordem Caudovirales e a última pertencente à ordem Tubulavirales. Nos genomas dos profagos foram detectados genes de possível origem bacteriana, significando provável transferência horizontal de genes entre os vírus e os seus hospedeiros, assim como genes que codificam fatores de virulência, indiciando que estes elementos potencialmente influenciam no comportamento e fitness da bactéria hospedeira. Juntos, os resultados indicam que existe uma ampla diversidade de profagos nos genomas de Xanthomonas spp., e dependendo da atividade e do contexto genômico, podem conferir plasticidade fenotípica a estas bactérias que auxilia no seu modo de vida. Palavras-chave: Bacteriófagos. PHASTER. Plasticidade genômica. Fitness bacteriano.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal de ViçosaMicrobiologia AgrícolaAlfenas-Zerbini, Polianehttp://lattes.cnpq.br/0465447261980949Souza, Flávia de OliveiraBruckner, Fernanda PrietoFerreira, Nataly Figueiredo2023-08-22T17:23:00Z2023-08-22T17:23:00Z2022-03-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFERREIRA, Nataly Figueiredo. Characterization of prophage-like elements in plant pathogenic Xanthomonas species. 2022. 98 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.https://locus.ufv.br//handle/123456789/31345https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.389enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFV2024-07-12T06:43:13Zoai:locus.ufv.br:123456789/31345Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452024-07-12T06:43:13LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
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