厦门医学论文发表-鼠伤寒沙门氏菌中 wzy 基因座的可逆切除可能有助于噬菌体捕食后的恢复
Oliver JD 慈善机构 ，盖坦·蒂利兹 ，海德尔·哈纳克，卢克·阿克顿，拉法尔·科伦达，马特·鲍恩，
抽象
噬菌体（噬菌体）是很有前途的新型抗菌剂，但其有效实施的一个关键挑战是噬菌体耐药性的迅速出现。因此，需要更好地了解噬菌体-宿主相互作用。Anderson 噬菌体分型方案区分了密切相关的鼠伤寒沙门氏菌血清型菌株 （S.Typhimurium）基于对一组噬菌体制剂的敏感性。噬菌体类型的开关指示噬菌体敏感性的变化，并告知噬菌体与宿主细菌相互作用的动态。我们研究了相对噬菌体敏感的 S 之间开关的分子基础。鼠伤寒 DT8 和噬菌体抗性 DT30 菌株存在于同一系统发育分支中。DT30 菌株主要通过缺失影响编码 O 抗原聚合酶的 wzy 基因座的基因组区域从 DT8 菌株中出现。删除位点的两侧是两个完美的直接重复序列，分别命名为 attL 和 attR。在肉汤培养过程中，在存在使用 O 抗原作为主要受体的分型噬菌体的情况下，与在没有噬菌体的情况下培养相比，Dwzy 基因型的频率增加，并且去除 attL 阻止了 wzy 基因座的缺失。S 的共培养。具有缺乏 wzy 菌株的鼠伤寒 DT8 导致后者恢复为野生型。我们提出了一个模型，在该模型中，wzy 基因座的可逆缺失能够恢复 S。鼠伤寒 DT8 被使用 O 抗原作为主要受体的噬菌体捕食后。这与 DT8 和 DT30 系统发育的祖先状态重建一致，后者支持自然种群中从 DT8 到 DT30 的可逆转变模型。
作者总结
沙门氏菌鼠伤寒是牲畜的主要病原体，对生产力和动物福利产生不利影响，并对人类造成食源性疾病的风险。抗生素用于控制牲畜中的沙门氏菌感染，这导致了全球抗菌素耐药性紧急情况。细菌病毒（噬菌体）是控制食物链中沙门氏菌的抗生素的一种替代方法，但它们作为抗菌剂的成功实施受到对噬菌体耐药性的迅速出现的限制。需要更好地了解噬菌体-细菌相互作用的结果，以优化基于噬菌体的抗菌剂的设计和实施。本研究确定了一种遗传机制，该机制赋予对沙门氏菌表面使用 O 抗原作为受体的噬菌体的抗性。耐药性可能会给细菌带来适应性成本，但重要的是，一旦噬菌体捕食停止，该机制就有可能恢复到完全适合的状态。提出了一种模型，说明该机制如何促进噬菌体捕食后的生存和恢复。这很重要，因为它表明一些沙门氏菌可能能够从噬菌体捕食中恢复并保持毒力。
数字
图 7图 1图 2图 3图 4图5图 6图 7图 1图 2图 3
引文： Charity OJ， Thilliez G， Al-Khanaq H， Acton L， Kolenda R， Bawn M， et al. （2025） 鼠伤寒沙门氏菌中 wzy 基因座的可逆切除可能有助于噬菌体捕食后的恢复。PLoS 基因 21（5）： e1011688 号。 https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688
编辑 器： Xavier Didelot，大不列颠及北爱尔兰联合王国华威大学
收到： 2024 年 9 月 19 日;接受： 2025 年 4 月 11 日;发表： 5月 2， 2025
版权所有： © 2025 Charity et al.这是一篇根据知识共享署名许可条款分发的开放获取文章，该许可允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。
数据可用性： 本手稿中描述的分析中使用的全基因组序列存放在生物项目 PRJNA514245 和 PRJNA1227906 中的国家生物技术信息中心 （NCBI） 的短读档案 （SRA） 中免费提供，详见 S1 表。用于重组细菌菌株基因分型或构建的所有寡核苷酸引物均在 S2 表中描述。作为图形基础的数值数据位于 S4 文件中。
资金： 哈伊马角实验室得到了研究补助金 BB/N007964/1 和 BB/M025489/1 以及 BBSRC 研究所食物链中的微生物战略计划 BB/R012504/1 及其组成项目 BBS/E/F/000PR10348 和 BBS/E/F/000PR10349 以及 BBSRC 研究所微生物和食品安全战略计划 BB/X011011/1 及其组成项目的支持， BBS/E/F/000PR13635 和 BBS/E/F/000PR13636（以上所有均发给哈伊马角）。OC 得到了 BBSRC DTP 学生奖学金 （BB/M011216/1） 的支持。LP 得到了 Defra 项目 RDOZO347 的支持。资助者在研究设计、数据收集和分析、发表决定或手稿准备方面没有任何作用。
利益争夺： 作者已声明不存在相互竞争的利益。
介绍
肠杆菌科包括动物和人类的重要细菌病原体，包括肠道沙门氏菌[1,2]，它们也是出现抗菌素耐药性（AMR）的主要问题。抗生素在农业中的广泛使用被认为是 AMR 出现的关键因素 [3]。噬菌体是专门感染和杀死细菌的病毒，因此有可能作为抗生素的替代品或辅助手段来治疗感染，防止宿主之间的传播，并减少在环境中的持久性[4–11]。将噬菌体作为抗菌剂实施的一个关键障碍是，最初对噬菌体捕食敏感的细菌很容易通过自发突变产生耐药性，从而影响噬菌体用来引发感染的细菌细胞表面受体的表达。在我们之前的研究中，接种后 18 小时内出现的耐药性范围为肠道鼠伤寒链球菌血清型 （S.鼠伤寒）与单个噬菌体共培养，这是由于影响细胞表面脂多糖（O-抗原）表达的突变[12]。
细菌和噬菌体存在于持续的协同进化军备竞赛中，噬菌体捕食驱动抗噬菌体系统的进化（在 [13,14] 中综述），噬菌体进化出对抗措施来逃避这些系统[15\u201219]。噬菌体需要组成型存在于细菌细胞表面的受体才能成功附着和进入，以继续裂解循环或进行溶原。因此，对噬菌体捕食的敏感性在很大程度上受到这些受体的存在与否的影响[20]。在主要研究大肠杆菌与各种模型噬菌体相互作用的实验室实验中，耐药性迅速出现，这主要是由于影响初级受体表达的突变[21]。然而，已经观察到长时间的协同进化，例如在荧光假单胞菌的批量培养中，涉及宿主和噬菌体的多次相互选择性扫描[22–24]。噬菌体通常以脂多糖分子等表面受体为目标[25,26]，在许多情况下，脂多糖分子的突变伴随着高多效性适应性成本，限制了进一步的共进化[27]。
噬菌体与自然界中细菌相互作用的共同进化和结果的证据具有挑战性，因此必然在很大程度上仅限于观察或相关研究。这部分是由于缺乏将噬菌体敏感性与细菌基因型多样性联系起来的大型数据集[24]。在英国监测鼠伤寒沙门氏菌期间生成的噬菌体类型数据和全基因组测序相结合，为研究宿主基因型和噬菌体敏感性的动力学提供了独特的机会[28]。在 2014 年之前，Anderson 噬菌体分型方案用于区分 S 的菌株（噬菌体类型）。鼠伤寒基于它们对 37 种不同噬菌体制剂的敏感性 [29,30]。这些噬菌体类型分为 300 多种敏感性模式，其中包括 209 种确定型 （DTs： DT1 - DT209） 和超过 118 种未定义型 （Us： U210 – U327），这些类型具有原始方案中未包含的模式。用于监测鼠伤寒沙门氏菌的全基因组测序 （WGS） 现在是常规 [31]，在 2014 年和 2015 年，对 1700 多个鼠伤寒沙门氏菌分离株进行了噬菌体分型和全基因组测序，用于监测和暴发检测 [28]。鼠伤寒沙门氏菌分型噬菌体 （STMP） 根据其序列相似性分为三个主要簇。大多数噬菌体是 P22 样噬菌体，可能使用 O 抗原作为主要受体，STMP8 和 18 是可能靶向 FhuA 的 ES18 样噬菌体，而 STMP12 和 13 是具有未知受体的 SETP3 样噬菌体 [32]。
S 的系统发育分析鼠伤寒序列数据显示，主要谱系的特点是对噬菌体敏感的不同模式，这由特定噬菌体类型的普遍性表明[28]。这一观察结果也适用于肠出血性大肠埃希菌，其中噬菌体类型与细菌谱系相关[33]。此外，S 的多个谱系。在过去 50 年中，在牲畜物种中出现并广泛传播的含有鼠伤寒的多重耐药 （MDR） 菌株对噬菌体分型组的捕食表现出较低的敏感性。还有证据表明，2005 年左右在欧洲出现的序列类型 34 （ST34） 的 MDR 单相 （I，4，[5]，12：i：-） 克隆在出现和克隆扩增过程中进化为对噬菌体面板的敏感性降低 [34,35]。ST34 流行菌株在 2014 年以 DT193 为主，但祖先状态重建表明，ST34 流行克隆的共同祖先是 DT120，对噬菌体面板具有更高的敏感性。对噬菌体的敏感性降低与前噬菌体 mTmII 的多次获得有关，这导致后代克隆扩增，这可能是由于存在尚未确定的抗噬菌体机制 [28]。
在这里，我们研究了对 S 噬菌体捕食敏感性变化的遗传基础。鼠伤寒。我们研究了 S 的一个亚群。适应鸭群传播的鼠伤寒，在英国和爱尔兰与偶尔流行的人类沙门氏菌病有关[36,37]。鸭子鼠伤寒沙门氏菌以流行浪潮出现 [38]，以 DT8 为主，DT30 的比例较低 [39]。DT30 的特征是对噬菌体捕食的敏感性降低，但尚未报道与 DT8 的系统发育关系。DT8 和 DT30 都对 STMP8 敏感，STMP8 是一种类似 ES18 的噬菌体，可能靶向外膜蛋白 FhuA。DT8 也对 STMP10、11、16、20、22、23、26、29 和 32 敏感，所有这些噬菌体都是预期靶向 O 抗原的 P22 样噬菌体 [32]。
我们发现 DT30 零星存在于 S 中。伤寒 DT8 亚分支先前报道过 [36]，与编码 O 抗原聚合酶的 wzy 基因的精确切除显著相关。切除依赖于基因座两侧的直接重复，wzy 和 Dwzy 变体的共培养导致 wzy 基因座的重建。我们提出了一个模型，其中 wzy 的切除是噬菌体对噬菌体捕食的抗性机制，噬菌体使用 O 抗原作为受体来启动感染，这可能导致在捕食停止后恢复到野生型。
材料和方法
细菌分离物和全基因组测序
在监测过程中分离出 163 株 DT8 和 34 株 DT30 菌株，并从动植物卫生局 （APHA） 和英国英格兰公共卫生局 （PHE） （现为 UKHSA） 获得。这些分离株的全基因组序列数据由 Illumina Mi-Seq 生成。Pacific Biosciences SMRT测序技术生成了3个DT8分支长读长参考基因组（S04527-10 DT8、L01157-10 DT8、S03645-11 DT30）[40]。S1 表中报告了本研究中描述的每种菌株的来源、基因组序列登录和噬菌体类型的信息。
系统发育分析
使用全基因组序列数据中鉴定的SNP构建来自全基因组序列的系统发育树，方法是使用BWA-MEM [41]比对读数，使用Freebayes[42]进行变体检出，并使用vcflib/vcftools[43]进行SNP过滤，并使用Snippy v4.3.6 [44]组合为管道。使用通用的时间可逆替换模型构建最大似然树，并使用 RAxML v8.0.20 对站点速率变化进行伽马校正，并使用脚本和参数（S1 文件）[45]。
细菌生长条件和重组菌株构建
细菌菌株通常在每升含有 10 克 NaCl、10 克胰蛋白胨和 5 克酵母提取物的 Miller 溶原肉汤 （LB） 中培养（Formedium，Swaffham，UK），在 37⁰C 的大气条件下以每分钟 200 转的速度振荡。对于在固体培养基上培养，LB 补充有 1.5% 琼脂 （Oxoid）。重组菌株的构建是使用引物 GTGTAGGCTGGAGCTGCTTCTCG 和 CATATGAATATCCTCCTTAGT 的 lambda 红重组，分别从质粒 pKD13 或 pKD14 中扩增 cat 基因或 aphII 基因 [46]。引物 5' 末端的可变非引发序列用于指导染色体中的等位基因替换 （S1 表）。这种方法用于敲除 wzy 基因（被 aphII 取代），将 cat 基因插入 wzy-thrS 基因间区域，attL呜呜（被 aphII 基因取代）区域，并在菌株 L01157-10 中与 iciA 基因相邻的中性基因间区域插入卡那霉素抗性盒 [47]。编码 Lambda 红色重组酶的质粒 pSIM18 用于重组步骤 [48]。该质粒使用温度敏感的复制子和启动子，当暴露于 42⁰C 时激活重组机制蛋白 exo、beta 和 gam，并在 37°C 下固化含有 lambda red 的质粒。 敲入 wzy-tet 盒，如前所述单独进行 tet 盒，稍作修改 [49]。使用带有氨苄青霉素选择标记的修饰 pDOC-GG-glmS 质粒作为递送载体。质粒编码 λ-red 重组酶，允许序列特异性同源重组。该构建体旨在将盒插入 glmS 基因间区域，该区域以前被报道为鼠伤寒沙门氏菌适应性的中性位点 [49]。所有限制性内切酶消化步骤均使用 BsaI II 型限制性内切酶 （NEB）。修饰的 pDOC-GG 的 Golden gate 组装体 [50] 使用 S1 表中的引物。通过消化 muABbla tet 5' 质粒获得 tet 盒。如文中所述，将包埋盒插入不同的鼠伤寒沙门氏菌菌株中。
祖先表型历史的估计
我们生成了各种模型，并使用 R 中的似然比检验 （LRT） 测试了模型拟合。我们比较了使用相等的转换率 （Q） 或允许不同的 Q 率生成的模型之间在分叉节点处生成的缩放最大似然生成的祖先概率。我们还使用蒙特卡洛马尔可夫链 （MCMC） 采样方法生成了模型，该方法对 Q 使用相等的速率，另一个具有预定义的 Q 分布。似然比分布逐渐收敛到 χ2分配。我们使用 LRT 确定哪个模型是显著的，并确定结果在 χ 中的位置2概率表，对不同 Q 速率的额外参数（S1 文件）使用一个自由度。测试模型使用 R 包 ape [52] 的 ace 以相同速率 （Q = -143.6473） 或不同速率 （Q = -90.9481） 和MCMC [51] 以相同速率 （Q = -140.3482） 或不同速率 （Q = -185.748） 缩放 ML，使用 phytools [55] 中的 make.simmap 函数。最后一个模型（具有不同速率的 MCMC）具有最大的对数似然，因此被接受为最可能的模型。
评估了 165 个 DT8 分离株和 34 个 DT30 分离株的重建系统发育的祖先历史，以确定树中每个节点的每个祖先的可能表型。然后，这用于确定对噬菌体抗性表型 （DT8 至 DT30） 敏感的噬菌体的可能变化史。MCMC 方法是使用 SIMMAP [52] 的后验采样映射进行离散特征映射。在对 Q 进行 1000 次迭代的老化期后，构建了 1000 个采样随机特征图，然后是 1,000,000 个马尔可夫链步骤，并使用预先计算的 Q 分布每 1000 代对后验进行采样 [53]。作为一种补充方法，pastML [53] 还用于估计每个节点从 DT8 到 DT30 的转换，使用 MPPA （边际后验概率近似）模型并估计尖端的特征变化。使用 R 包 phytools [53]、iTOL [54] 和 pastML [55] 解释和查看结果数据。脚本和参数可用（S1 文件）。
对于 MCMC 方法，使用排列检验来评估节点处估计的字符状态是否是由于样本偏倚的偏斜结果造成的，有 20 种排列。通过“sample”R 命令将尖端标签随机分配给树，并使用基于最大似然的函数 ACE 软件构建的起始树，随后的树每 100 次 MCMC 迭代采样 100 次，导致分布 100 棵树，每个排列具有祖先状态。为了评估置换数据是否与从实际小费数据估计的分布相同，成对执行了 Mann-Whitney-Wilcoxon 检验。
细菌基因组范围关联
进行全基因组关联以识别与 34 个 DT30 分离株的噬菌体抗性特征或 164 个 DT8 分离株对 10 个噬菌体的易感性相关的潜在遗传多态性。这是通过基于长度K（k-mer）的DNA分析进行的，其中使用基于频率的字符串挖掘算法FSM-lite从196个分离序列中每个序列的基因组组装草稿中鉴定出k-mer[56]。该方法根据系统发育结构调整 k-mer 的关联概率。使用 mash 估计种群结构并将其转换为三维距离矩阵 [57]。随后，使用混合线性模型方法测试使用脚本和参数（S1 文件）通过序列元件富集 （SEER） 实现的 k-mer 显着性 [58]。这是最初完成的，对 k-mers 没有显着性过滤，然后 p 值范围内的前 1% 的 k-mers 确定了 1x10 的似然比检验 （LRT） p 值截止值-3.似然比检验 （LRT） p 值< 1x10 的 k -MERS-1被策划了。
通过映射和局部组装确定特定序列
为了将序列读取映射到 wzy 基因座到 detemrine 读取深度，从参考序列 L01157-10（RefSeq Accession no.GCF_902500305.1），并使用 Bowtie2 将 196 个 DT8 复合物分离株的短读长 Illlumina WGS 数据映射到该区域，而不过滤二级映射读长，以确保包含映射到该区域的任何读长 [59]。使用 Bedtools-2.26.0 提取每个核苷酸的读长 [60]。这些被分成 250 bp 的 bins，每个部分的平均数用作使用 ggtree 的 R 包 gheatmap [61] 进行热图的原始数据。通过将 250 bp bin 的原始值除以染色体上的平均读取深度来标准化读取数据。这使得在每次测序运行的上下文中每个 wzy 区域实现了可视化。如前所述，使用 snippy v4.3.6 在 wzy 区域鉴定 SNP，DT8 分离株 S04527-10 和 L01157-10 作为变体检出的参考 [40]。用于检测代表性 S 中的 wzy 基因座。鼠伤寒基因组 ARIBA 与包含菌株 L01157-10 全基因组序列的 att、wzy、nucA 和 thrS 基因座序列的定制数据库一起使用。
噬菌体敏感性和噬菌体类型的测定
按照英格兰公共卫生部的 S 噬菌体分型方案中的描述进行噬菌体分型。使用打字噬菌体的鼠伤寒。STMP8、10、18、20、29 和 32 是 UKHSA 的礼物。简而言之，将待测细菌的单个菌落置于 4 ml 营养肉汤中，在 37°C 的静态大气条件下孵育 2 小时。随后，在干燥前将培养物浸没营养琼脂平板。将 10 μL 按推荐滴度稀释度的噬菌体悬液点样到板上并孵育 16 小时。噬菌体分型用于评估 DT8 和 DT30 菌株对相应的噬菌体敏感/耐药。构建的突变体也受到分型噬菌体的攻击以评估表型。在菌株 L01157-10 暴露于噬菌体 STMP10 的实验中从清除区挑选的菌落用于逆转实验 （L01157-10 Dwzy）。
通过 PCR 扩增确定基因型和 wzy 环化
使用引物对 TGCGACTATCAGGTTACCGT 和 GTTAGCGTGCGGTCAAGATC 常规测试了 wzy 区域的存在，它们在 nucA 和 thrS 基因中退火。qPCR 用于定量有和没有噬菌体选择的克隆群体中的 wzy 基因型。使用引物 AAGCCGAGACTCAGAGTGAC 和 CTCCGCCCTAATCCACATCTT 对环状 wzy 基因座进行特异性扩增，并使用 TubeSeq （Eurofins） 使用相同的引物测定扩增子的核苷酸序列。使用 Muscle [62] 对 PCR 产物的共有序列和 wzy 区域的环化版本 （S2 文件） 进行比对。-
wzy 基因型的定量
使用 Applied Biosystems StepOnePlus 通过 qPCR 确定 wzy 和 Δwzy 基因型的相对和绝对定量。待测菌株在 37°C 的 LB 肉汤中，在摇晃的大气条件下生长 16-18 小时。这是在 10 mL LB 肉汤中传代培养的，其中 104使用 OD 指南的每 mL 细胞数600的 3.5 等于 1093.34x10 攻击前每 mL 细胞数4或 3.34x105pfu/mL，含 STMP10。然后以 2 小时的间隔持续 8 小时，并在接种后 24 小时取样品，取 400 μL 培养物并储存在 -20°C 下。 所有样品都冷冻后，使用 Promega Maxwell 提取基因组。L01157-10 用作生长的阳性对照，L01157-10 wzy 用于控制噬菌体压力下抗性突变体的生长，以及 3.44x10 的纯裂解物-5噬菌体控制噬菌体 DNA 增加 Ct 值的任何影响。使用提取的基因组 DNA 和 rpoD 作为看家对照基因进行 qPCR，并使用引物对 wzy_qPCR_absent_F、 wzy_qPCR_absent_R 和 wzy_qPCR_present_F wzy_qPCR_present_R 评估 wzy。将 wzy 的检测限建立到最近的日志-10–1/10 稀释度。
共培养过程中 wzy 基因座的转移
来自疑似恢复菌落的 wzy 基因座的共培养和 PCR 扩增用于评估 wzy 的逆转。S 的供体菌株。鼠伤寒 L01157-10 wzy 是通过将赋予氯霉素抗性的 cat 基因插入 wzy 和 attR 之间的基因间区域构建的+呜呜.S 的受体菌株。鼠伤寒 L01157-10 Dwzy 从噬菌体 STMP32 在琼脂叠加测定中形成的其他清除斑块中挑选出来，并通过分析全基因组序列确定具有缺失，通过在 iciA 的 5' 基因间区域插入赋予卡那霉素抗性的 aphII 基因，随后通过在含有 100 mg/l 萘啶酸的 LB 琼脂上培养来选择萘啶酸抗性变体。在受体中使用了两个遗传上未连接的可选标记，以降低从受体菌株转移到供体的可能性。我们推断，通过转导和选择 L01157-10 wzy 的萘啶酸耐性变体来转移 aphII 基因的可能性都是罕见事件，因此两种事件一起发生的频率极不可能。供体和受体菌株在 LB 中分别培养 18 小时并稀释至 OD+600 纳米将 0.05 和 2.5 mL 每种混合并振荡孵育 24 小时。通过在补充有 0.025mg/ml 氯霉素（供体）、0.05mg/ml 卡那霉素和 0.03mg/ml 萘啶酸（受者）和所有三种抗生素的 LB 琼脂平板上连续稀释培养来计数供者和受体的 CFU，以列举恢复因子。使用引物对 TGCGACTATCAGGTTACCGT 和 GTTAGCGTGCGGTCAAGATC 测试了 wzy 区域的存在，它们在 nucA 和 thrS 基因中退火，使用引物 GCCTGAAGATTTTGGCGCAT、TGCGCTGACTTTGTTTCCTG 测试了 wzy 的存在，它们都在 wzy 基因内退火，并且存在猫盒与 ACAAACGGCATGATGAACCT 和 GCACAAGTTTTATCCGGCCT 都在猫内退火基因。使用 Illumina HiSeq 2500 对 6 个还原子进行 WGS，以检查突变体的基因型和同一染色体位置内 wzy 的倒退。
结果
S.鼠伤寒 DT30 菌株散布在 DT8 分支内
类型为 DT8 和 DT30 的分离株主要从鸭子中分离出来，并在 S 中形成一个独特的分支。鼠伤寒种群结构[28,36,40]。2213 年 S.1992 年至 2016 年间从鸭子中分离的鼠伤寒菌株中，68% （n = 1509） 为 DT8,23% （n = 352） 为 DT30。为了进一步研究 DT8 和 DT30 菌株的系统发育关系，我们建立了 176 个 S 全基因组序列的便利集合。1993 年至 2013 年间在英国动植物卫生局 （APHA） 的监测期间分离出鼠伤寒（S1 表）。这些全基因组序列补充了 41 个来自人类感染的分离株和前面描述的两个基因组 [63]。基于 200 个分离株核心基因组序列变异的最大似然系统发育树（图 1A）表明，DT30 菌株的菌株广泛分布在 DT8 分支的系统发育树上，几乎没有克隆扩增的证据。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 1. S 序列多态性的系统发育关系和关联。鼠伤寒 DT8 和 DT30 菌株。
（A） 使用来自 162 个 DT8 菌株和 34 个 DT30 菌株的 2,297 个核心基因组可变位点构建的最大似然系统发育树。热图表示每个菌株在 250 bp bins 中映射到鼠伤寒沙门氏菌 DT8 参考菌株 L01157-10 的 wzy 位点的读数的相对水平。彩色轮廓表示可能破坏 Wzy 功能的多态性的大致位置。（B） 细菌全基因组关联 （GWAS） 鉴定与 DT8 （易感） 和 DT30 （耐药）噬菌体抗性表型相关的序列多态性。所有显著 k-mer 位置的曼哈顿图和在鼠伤寒沙门氏菌 DT8 参考菌株 L01157-10 染色体中映射的重要 k-mer 的概率值 （LRT）。特定基因组坐标处的 k-mer 密度由颜色（插图键）表示。（C） k-mers 映射到 wzy 基因座的位置和深度。水平线是 k-mer，与定义 DT8 和 DT30 的噬菌体敏感性显著相关。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g001
wzy 位点在 DT8-DT30 分支中是多态性的，两侧有两个直接完成重复。
为了检验基因组序列多态性导致与 DT8 菌株相比，对 DT30 噬菌体捕食敏感性降低的假设，进行了一项全基因组关联研究 （GWAS） 以鉴定与这两种噬菌体型相关的 k-mer。2,617 个 k-mer 在调整系统发育信号后与 DT8 或 DT30 性状具有显著的关联 （似然比检验，LRT p < 0.1），映射到 DT8 L01157-10 染色体中的四个基因座。少数 k-mer （n = 602） 的 LRT p 值范围为 0.1 和 0.01，并映射到编码未表征的 DNA 结合蛋白编码基因的 yjbR （n = 200）、编码乳醛还原酶的 fucO （n = 201） 或编码双功能谷胱甘肽亚精胺合成酶/酰胺酶的 gss （n = 201）。大多数 k-mer （n = 2,015） 映射到编码 O 抗原聚合酶的 wzy 基因，关联似然比 p 值< 0.0001（图 1B）。S 的全基因组序列读数的定量。鼠伤寒 DT8 和 DT30 菌株与 S 的 wzy 基因座内和两侧的序列对齐。鼠伤寒 DT8 菌株 L01157-10 全基因组序列表明，在 34 个 DT30 分离株中，有 14 个分离株的映射区域为零读取，与该区域的缺失一致（图 1A）。像其他 S 一样。鼠伤寒菌株中，wzy基因存在于菌株L01157-10全基因组序列的rfc基因座中，而rfb基因座中的wzy基因不存在[64]。另外 20 个分型 为 DT30 的菌株在 wzy 基因座上具有序列覆盖。其中，三个具有序列覆盖的 DT30 菌株发生突变，导致 wzy 过早发生无义突变，并可能消除 o 抗原聚合酶、两个 SNP 和一个小插入缺失的功能。另一种菌株具有非同义 SNP，预计会导致赖氨酸取代天冬酰胺，对功能的影响未知（图 1A）。
S 的组装序列。鼠伤寒 DT8 菌株 L01157-10 在 nucA 的终止密码子和 thrS 的起始密码子之间有 2816 bp，而在所有 14 个菌株的组装全基因组序列中为 259 bp，在 wzy 基因座处缺失。因此，缺失为 2558 bp。wzy 基因两侧的基因组序列包含两个 113 bp 相同的直接重复序列，这与在 DT30 菌株中观察到的缺失边界一致，其中 wzy 基因座的缺失包含重复序列的单个拷贝（S1 图）。因此，wzy 基因两侧的直接重复序列被命名为 attL呜呜 (nucA/ wzy intergenic） 和 attR呜呜 (wzy/ thrS intergenic） 和 attB呜呜（Dwzy） 的 （D wzy） 是由于它们与细菌染色体中原噬菌体两侧并介导切除的 att 重复序列相似 [65]。att 序列存在于所有 134 S 中。斑疹伤寒基因组代表性菌株的短读序列（S3表），如前所述[40]。我们没有调查其他血清型的肠道链球菌的分布。总之，这些观察结果与该区域缺失的位点特异性机制一致，该机制可能广泛存在于 S 中。鼠伤寒（图 1C）。
wzy 基因缺失导致对噬菌体分型产生抗性
为了通过分型噬菌体来研究 wzy 在对捕食敏感性中的作用，构建了 DT8 菌株 L01157-10 的一系列基因工程变体，其中 wzy 基因被删除或替换为替代基因组位置以进行互补。菌株 L01157-10 Dwzy：：aphII，其中 wzy 被删除并被 aph 基因取代，对噬菌体 STMP32 测试的 DT8 裂解噬菌体具有抗性（图 2）。将 wzy 基因重新引入 glmS 基因的 3' 基因间区域，与 tet 基因相连以帮助选择，导致对噬菌体 STMP32 的敏感性恢复，而单独的 tet 基因不会导致敏感性恢复（图 2）。因此，L01157-10 Dwzy：：aph 菌株的噬菌体敏感性表型与 DT30 菌株相同。然而，众所周知，除 wzy 中的突变外，其他突变会导致 LPS 表达发生变化，这也会影响对噬菌体捕食的敏感性。因此，我们测试了插入与 tet 基因相关的 wzy 基因是否也可以补充菌株 S03645-11 DT30 的噬菌体敏感性表型，该菌株对噬菌体 STMP32 分型具有抗性（图 2）。与该菌株中 wzy 突变导致对分型噬菌体和 DT30 表型菌株 S03645-11 wzy 的敏感性丧失一致，tet 对分型噬菌体敏感。但单独引入 tet 不会导致敏感性发生变化（图 2）。由于很大一部分 DT30 菌株具有 wzy 基因和侧翼序列的特异性缺失，因此我们得出结论，这是从 DT8 切换到 DT30 噬菌体敏感表型的常见机制。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 2. S 的敏感性。鼠伤寒 DT8、DT30 和噬菌体 32 分型的重组衍生菌株。
每个菌株的基因型用阴影箭头表示，表示标记的基因（右）和覆盖在含有每个菌株的琼脂上的 STMP32 连续稀释的图像。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g002
Dwzy 基因型变体存在于 S 培养物中。鼠伤寒 DT8 在噬菌体捕食期间频率增加。
由于 wzy 轨迹的两侧是 attL呜呜并且 attR呜呜直接重复与位点特异性缺失机制一致：我们通过跨 WZY 基因座的 PCR 扩增检验了在培养过程中自发发生基因座切除的假设。使用位于 wzy 基因座两侧的寡核苷酸引物（包括 attL），对两种 DT8 菌株（L01157-10 和 S04527-10）的固定期培养物制备的基因组 DNA 进行 PCR呜呜并且 attR呜呜重复序列，产生两个 2.8 kb 和 150 bp 的扩增子，与野生型 WZY 基因座和缺失变体的混合物一致。相比之下，L01157-10 的天然变体，其中 wzy 基因座已被删除，由于被放置在 L01157-10 （L01157-10 Dwzy） 草坪上的噬菌体 STMP10 裂解，从清除区的抗性细菌中挑选出来，导致只有 150 bp 扩增子与 wzy 基因座的缺失一致（图 3A）。使用具有相同寡核苷酸引物的 qPCR，我们估计在 L01157-10 的固定相 LB 肉汤培养中，wzy：Dwzy 的比例约为 500：1。为了研究噬菌体捕食对 wzy：Dwzy 比率的影响，我们确定了在存在和不存在噬菌体 STMP10 的情况下，菌株 L01157-10 培养过程中每种基因型的频率变化。在没有噬菌体 STMP10 的情况下，在 LB 中培养 24 小时内，每种基因型的频率是稳定的（图 3B）。在噬菌体 STMP10 存在的情况下，野生型 wzy 基因座的频率降低，Dwzy 基因型的频率增加，这与响应噬菌体捕食而选择缺失变体一致。在噬菌体 STMP10 存在下，wzy 被删除并被 aph 基因取代的菌株的基因型保持不变。总之，这些数据表明 wzy 位点在培养过程中自发切除，并且缺失变体保持恒定频率。此外，在被使用 O 抗原作为受体的噬菌体捕食时，缺失变体的频率相对于野生型增加，导致 wzy：Dwzy 的比率变为大约 30：1。这些数据与缺失一致，缺失是使用 O 抗原作为受体的噬菌体逃避捕食的机制。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
Fig 3. Determination of wzy locus genotype during culture and selection in the presence of phage predation.
（A） wzy 基因座的遗传图谱，表明用于使用 PCR 和 qPCR 进行基因分型的寡核苷酸引物的位置。基因被绘制成比例，但指示引物位置的箭头没有被绘制成比例。B） 使用引物对 A 对两种鼠伤寒沙门氏菌 DT8 菌株 L01157-10 和 S04527-10 的 wzy 基因座以及 L01157-10 的自发噬菌体抗性变体进行 PCR 扩增，以检测 Dwzy 和野生型 wzy 基因型。（B） 使用引物对 A 对鼠伤寒沙门氏菌 DT8 的 wzy 基因型进行定量 PCR，在有和没有 STMP10 的压力下检测 Dwzy 基因型，引物对 B 检测野生型 wzy 基因型。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g003
wzy 基因座的缺失是通过 attL 依赖性切除机制进行的
研究直接重复 attL呜呜并且 attR呜呜需要切除 wzy 基因座、菌株 L01157-10 重组体，其中 attL呜呜或 attR呜呜被 aphII 基因取代，由等位基因替换构建。一个 L01157-10 DattR呜呜菌株在 LB 培养过程中存在生长缺陷，如 LB 琼脂上的小菌落所示，可能是由于影响 thrS 启动子区的缺失，因此没有进一步研究。然而，一个 L01157-10 DattL呜呜该菌株具有与野生型亲本菌株相似的生长特性。菌株 L01157-10 的 wzy 基因座的 PCR 扩增得到一个 2.8 kb 的条带和一个 150 bp 的扩增子，但只有 L01157-10 DattL 中较大的扩增子呜呜 (图 4A）。这与 attL 一致呜呜对于删除 WZY 基因座至关重要。原噬菌体切除也依赖于 attL 和 attR 重复，导致噬菌体基因组形成环状分子 [65]。为了研究 wzy 基因座是否也形成环状分子，我们使用寡核苷酸引物对菌株 L01157-10 制备的基因组 DNA 进行 PCR 扩增，该引物在 wzy 基因座的切除区域内以朝外的方向退火。该反应产生与 wzy 基因座的环化一致的 0.5 kb 片段。扩增子的核苷酸序列与 att 介导的环化后预期的序列（S2 和 S3 文件）比对。我们没有在 L01157-10 Dwzy 中检测到 0.5 kb 扩增子。综上所述，观察结果表明，wzy 的丢失是由使用侧翼 attL 重复序列和可能的 attR 重复序列切除区域驱动的，尽管环状形式存在足够长的时间以通过 PCR 扩增检测到，但它并未保留在过去切除 wzy 基因座的菌株中（图 4B）。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 4. wzy 位点缺失和环状 wzy 位点分子形成对 attL 的依赖性呜呜重复序列。
（A） 鼠伤寒沙门氏菌 DT8 菌株 L01157-10 的 wzy 基因座的 PCR 扩增，L01157-10 的自发噬菌体抗性变体 （L01157-10 Dwzy） 和 L01157-10 的变体，其中 attL呜呜重复序列已删除。在单独的扩增反应中使用位于 wzy 基因座两侧的向内寡核苷酸引物（绿色箭头）（上图）和来自缺失区域内（下图）的向外的寡核苷酸引物（紫色箭头）。注意：这些引物与图 3 中使用的引物不同。（B） wzy 基因座切除和环化产生的基因型模型。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g004
Dwzy 缺失在与野生型菌株共培养过程中恢复到 wzy。+
为了让鼠伤寒沙门氏菌通过删除 wzy 成功逃避捕食，而在其生命周期内不遭受健康成本，一旦捕食停止，就必须恢复 wzy 基因。因此，我们研究了 Dwzy 受体菌株与编码野生型 wzy 基因的供体菌株共培养期间 Dwzy 是否可以恢复为野生型 wzy。构建供体 L01157-10 菌株，其中赋予氯霉素抗性的 cat 基因入 wzy 和 attR 的 5' 端之间+呜呜 (图 5A，L01157-10 wzy，cat），以便可以通过氯霉素培养来选择 wzy 基因座的转移。使用/构建受体 L01157-10 Dwzy 菌株，由于 gyrA 基因中的非同义 （D87Y） 而对萘啶酸产生自发耐药性，并且具有通过等位基因交换插入 iciA 基因 5' 区域对卡那霉素产生抗性的 aphII 基因 （L01157-10 Dwzy， aphII， nalr，图 5B）。供体和受体菌株在 LB 中培养 24 小时的混合物以 1x10 的频率产生氯霉素、卡那霉素和萘啶酸三重耐药 L01157-10-9每 CFU。在补充 0.5 mg/ml 丝裂霉素 C（已知可诱导原噬菌体活化）的 LB 中培养供体和受体菌株，频率增加了 100 倍，达到 1x10-7每个 CFU（图 5B）。在存在或不存在丝裂霉素 C 补充剂的情况下单独培养该菌株时，没有出现三重耐药性 L01157-10 受体菌株。确定了 6 个任意选择的候选恢复菌株的组装全基因组序列。所有基因都有 aphII 基因，这是 gyrA 基因中的非同义 （D87Y） 基因，而 cat 基因插入了 wzy 的 5' 基因间区域，预期会逆转（图 5C）。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 5. wzy 位点从 S 传播。鼠伤寒野生型 L01157-10 至 S。鼠伤寒 L01157-10 Dwzy 在共培养过程中。
（A） L01157-10 wzy：：cat 供体、L01157-10 Dwzy aph、Nal 中可选择标记和 wzy 基因座的基因型和基因组背景r收件人和 L01157-10 wzy：：cat aph，Nalr恢复菌株。（B） 存在或不存在丝裂霉素 C 补充剂时的逆转频率。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g005
DT8/ DT30 分支的祖先状态重建与状态之间的双向切换一致。
我们的实验室数据与 wzy 基因座的双向切除和倒置一致。研究 S 自然种群中噬菌体敏感性变化的动力学。鼠伤寒，我们通过估计每个分叉祖先节点的祖先状态以及沿着本研究中先前构建的 DT8 和 DT30 菌株的 ML 系统发育树的每个分支来研究 DT8 和 DT30 表型的动力学。我们使用了两种独立且互补的方法，一种是最大似然法和贝叶斯马尔可夫链与蒙特卡洛抽样 （MCMC）。每个节点的最大似然估计推断出从 DT8 到 DT30 和从 DT30 到 DT8 的切换（图 6A）。大多数祖先节点被预测为 DT8，但有多种预测从 DT8 到 DT30 再回到 DT8 的转变（图 6B）。共预测噬菌体抗性表型有 45 种变化，包括 26 次从 DT8 到 DT30 的转换和 19 次从 DT30 到 DT8 的转换。
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 6. S 噬菌体类型的祖先状态重建。DT8/ DT30 分支内的鼠伤寒菌株。
A） 边缘祖先状态的最大可能性系统发育重建，具有经验后验概率，用于推断沿系统发育的估计历史。外环表示噬菌体类型 DT8（绿色）或 DT30（橙色）。系统发育树中各点指示的颜色是估计状态是噬菌体抗性（DT30，橙色）还是噬菌体敏感（DT8，绿色）。B） 折叠分支节点图，用于可视化 （A） 中沿谱系的状态可能变化。实心方块表示树的特定折叠分支部分的状态，以及有多少提示可以追溯到 DT8（绿色）和 DT30（橙色）的部分。箭头指示演变方向，根节点位于顶部，后代节点每隔一段时间向下移动。C） 概率密度图，表示从 1000 张随机图中重建的系统发育状态为 DT8 的概率，并从可能的树分布中定期采样，所有 DT8 概率都显示为颜色。红色表示概率为 1，蓝色表示上级为 DT8 的概率为 0。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g006
使用祖先估计的互补贝叶斯方法，共同祖先也被预测为 DT8（图 6C）。基于 39.659 棵模拟树估计 DT8 和 DT30 之间表型状态的平均变化为 1000 次。同样，预测变化是双向的，从 DT8 到 DT30 的平均切换次数为 25.754 次，从 DT30 到 DT8 的平均切换次数为 13.905 次。为了研究噬菌体类型转换率不相等的最高似然模型是否由于 DT8 菌株采样的增加而显著，而不是基于系统发育结构，我们进行了排列检验。20 种排列中共有 18 种与数据显著不同（S2A 图 ），表明 90% 的置信度表明观察到的数据不是偶然发生的。贝叶斯 MCMC 和 ML 方法生成的模型高度相关，如 R 所示20.675 对于每个共同祖先的结果概率是来自缩放的最大似然祖先状态和随机映射的 DT30（S2B 图）。
总之，这些分析与从 DT8 到 DT30 的多种状态变化一致，回到 DT8 与与在整个种群中零星发生的噬菌体抗性 DT30 表型一致的可逆机制一致。
讨论
细菌和噬菌体的共同进化在体外有充分的记录[22]，越来越多的证据表明噬菌体捕食会影响种群结构[28,33]。噬菌体分型历来用于区分密切相关的 S 菌株。鼠伤寒和 S.肠炎基于对一组噬菌体制剂的敏感性 [66]。在菌株系统发育关系的背景下研究噬菌体类型是了解噬菌体捕食对细菌种群的影响以及确保健康和生存机制的一种方法。在 S 的一个亚分支中。含有适应鸭子传播的鼠伤寒菌株、APHA 监测数据和我们对基因组子集的系统发育分析表明，大约 80% 是 DT8 和 20% 的 DT30，它们在系统发育结构中零星分布。DT30 菌株的特征是对使用 O 抗原作为主要受体的噬菌体的敏感性降低。在 S 中。鼠伤寒，流行分支中不到 50-75% 的分离株具有显性噬菌体类型 [28]，表明噬菌体敏感性特征频繁切换。在目前占主导地位的大流行性多重耐药 S 的情况下。鼠伤寒ST34克隆[35,67]，在2014年英国从人类感染中分离的723株菌株中，约70%属于显性噬菌体型DT193[28]。其余为 14 种不同的噬菌体类型。在这种情况下，祖先被预测为 DT120，这是 2014 年第二常见的噬菌体类型。从 DT120 到 DT193 的转变是由于获得了原噬菌体 mTmII，并导致敏感性噬菌体和克隆扩增降低 [28]。对噬菌体捕食的敏感性降低可能是广泛宿主范围的家畜相关 S 的常见特征。鼠伤寒，可能是由于噬菌体捕食减少带来的适应性优势 [28]。相比之下，DT8/DT30 进化枝包含分布在 DT8 种群中的 DT30 菌株，几乎没有证据表明该类型克隆扩增伴噬菌体敏感性降低。
本研究中研究的 DT30 和之前研究的 DT193 的表观适应性存在差异，根据它们的相对克隆扩增水平 [28] 进行评估，这可能是对噬菌体敏感性降低的独特机制的结果。在这项研究中，41% 的 DT30 菌株中 wzy 基因座被删除，解释了使用 O 抗原作为受体对噬菌体敏感性的变化和噬菌体类型的变化。wzy 编码序列的突变也存在于其他 DT30 菌株中。wzy基因编码一种O-抗原聚合酶，这种聚合酶是在表面形成长链O-抗原所必需的，形成一个屏障[68]，有助于对溶菌酶[69]、氧化应激[70]、大肠杆菌素[71]和胆汁酸[72]的抵抗，还影响与补体系统的相互作用[73]。因此，wzy 突变导致小鼠毒力减弱也就不足为奇了，尽管不像 waaG、waaI、waaJ、wbaP 和 waaL 突变那样减弱，这些基因参与 O 抗原生物合成的其他基因也预计会导致对使用它作为受体的噬菌体的耐药性 [74].相比之下，负责从 DT120 切换到 DT193 的 mTmII 溶原性以及通过一种尚不清楚的机制降低对噬菌体分型的敏感性似乎几乎没有适应成本。
遗传和表型异质性是细菌与宿主、环境和噬菌体相互作用中反复出现的主题。在其他克隆群体中产生异质性的最常见机制是由滑链错误配对、序列倒置或差异甲基化引起的相位变化（在 [75] 中综述）。在细菌病原体中，相变产生的异质性对于逃避交叉免疫[76]、在宿主中的持久性[77]、生物膜的形成和分离[78]、能量昂贵的III型分泌系统的双稳态表达[79]以及保护噬菌体和外源性DNA等功能很重要[12,80]].异质性在防御噬菌体中的作用对于参与 O 抗原修饰的基因尤为明显，O 抗原是噬菌体的常见受体。例如，有人提出，流感嗜血杆菌lic2A基因的相位变异编码一种糖基转移酶，该酶通过添加半乳糖部分来修饰O抗原，这与噬菌体滴度降低影响捕食者-猎物动力学引起的群体抗性样现象有关[81]。S.鼠伤寒还编码多个修饰 O 抗原的糖基转移酶基因和一个 O 抗原链长调节基因，其表达也处于导致噬菌体耐药性的相位变异中 [80,82,83]。我们描述了一种潜在的新型相变形式，其中异质性是由构建 LPS 长链 O 抗原所需的 wzy 基因的可逆缺失产生的。
切除 wzy 基因座的机制尚不清楚，但我们确定它至少需要 attL，即位于 wzy 基因座两侧的一对 113 bp 直接重复序列之一。attL 和 attR 的存在表明，其机制可能类似于其他使用整合酶的切除和整合系统，在某些情况下使用切除酶 [65]。然而，位于 wzy 基因座两侧的直接重复序列与噬菌体的 att 重复序列不同，后者是反向重复序列，并且通常形成序列相似性有限的 attB 和 attC 序列，除了发生同源重组的短 （3-10 bp） 序列。wzy 位点重复序列分别与酿酒酵母和 P1 噬菌体的位点特异性重组酶系统的 FRT 和 loxP 位点有一些相似之处，它们可以在位点特异性重组酶的催化下，基于直接重复序列切除或整合序列。然而，FRT 和 LoxP 序列也不同于 wzy 位点 attL 和 attR，每个序列只有 34 bp，由两个对称的 13 bp 识别序列组成，具有可变的中心序列。相比之下，wzy 位点重复序列为 113 bp，在序列内缺乏对称性。我们无法鉴定出与 attL 和 attR 具有相似长度和特征的位点特异性重组酶靶序列。相对较长且相同的重复序列可能支持切除和整合是由 RecA 依赖性或独立重组介导的可能性。RecA 依赖性重组发生在大于 23-27 bp （RecA/RecBC） 和 44-90 bp （RecA/RecF） 的最小有效处理片段 （MEP） 的重复序列之间，超过 100 bp 的频率几乎没有增加 [84]。重复序列之间的距离越大或重复序列序列同一性的减小会降低重组的效率，因此我们的观察结果与这种机制一致。涉及复制姐妹链之间交叉的RecA独立机制也可能起作用[85]，但尚不清楚这是否能够形成一个圆状切除分子，如在wzy位点上观察到的那样。
S 可能逆转。具有 wzy 基因缺失的鼠伤寒菌株通过从旁观者 S 转移 wzy 恢复为野生型。鼠伤寒是一个关键的观察结果，它将其确定为一种可能类似于经典相位变化的机制[75]。wzy 位点转移的机制尚不清楚，但在已知可诱导 SOS 反应并激活原噬菌体的丝裂霉素 C 存在的情况下，频率会增加 [86]。已在 S 中观察到原噬菌体介导的遗传转移。在几种细菌中由抗生素卡巴多斯 [87] 和原噬菌体样基因转移剂 （GTA） 诱导的鼠伤寒，它们被认为是隐蔽的原噬菌体，保留了包装宿主 DNA 和进行广义转导的能力 [88]。供体菌株中 wzy 基因座的环化可能通过保护分子免受核酸内切酶的影响来增加转移频率。SOS 反应的诱导还增加了 RecA 和 RecN 的表达，它们可能参与受体的 attB 位点和环状 wzy 位点的 attC 位点的同源重组 [89]。然而，整合酶也有可能是导致这种遗传事件的原因，这也有可能作为 SOS 反应的一部分被上调。
观察到 wzy 缺失导致对使用 O 抗原作为受体的噬菌体的抗性以及随后逆转的可能性，这增加了这是噬菌体捕食后恢复机制的可能性。我们确定在 S 的种群中。在没有噬菌体的情况下培养的鼠伤寒 DT8，大约 1/500 已经删除了 wzy 基因座，提供了一组耐药变体，在使用 O 抗原作为受体的噬菌体捕食的情况下，这些变体将在初始攻击中存活下来。然而，wzy 突变体在宿主和环境中都有适应度成本，因此回归是进化稳定机制的关键。虽然在 DT8 L01157-10 的培养物中可以检测到 wzy 基因座的圆形形式，但这似乎是短暂的，因为在通过对噬菌体的抗性选择的变体中未检测到这种形式，并且该变体已经切除了 wzy 基因座。在这种情况下，通过从同一单元中的循环形式重新整合 wzy 轨迹来发生回归，尽管我们不能忽视循环形式重新整合的可能性。
在 S 的种群结构中对祖先状态进行建模。鼠伤寒 DT8 和 DT30 菌株与 Dwzy DT30 菌株向 DT8 的回归一致。在 S 的情况下。Typhimurium Dwzy 变体要启用逆转，S 是必不可少的。具有完整 wzy 基因座的鼠伤寒也存在于噬菌体捕食后的种群中。重要的是，我们确定，使用使用 O 抗原作为受体的噬菌体培养后，尽管 Dwzy 变体在人群中的频率增加到 1/30，但仍约为 97% 的存活 S。Typhimurium 有一个完整的 wzy 基因座。由于其他 O 抗原生物合成基因的突变，这些培养物中的 wzy 变体可能对噬菌体具有抗性，例如 pgm 基因中的单个碱基插入导致移码，预计会截断前面描述的该基因 [12]。wzy 和 wzy 变体在宿主或环境中存活足够长的时间以允许捕食噬菌体分散的可能性尚不清楚，这是一个关键的未解问题。在宿主感染期间，S 菌株。口服接种后，具有各种 O 抗原生物合成基因突变的鼠伤寒能够在小鼠的 Peyer 斑、肝脏和脾脏中定植，但与野生型菌株相比，其水平较低。同样值得注意的是，在测试的 6 个基因中，wzy 突变对定植的影响最小 [74]，这表明尽管 Dwzy 变体可能只存在于噬菌体捕食后相对较小的幸存种群中，但 wzy 比例可能会随着时间的推移而增加。携带各种 O 抗原生物合成基因突变的菌株在肠道中持续存在的能力尚不清楚，这是决定逆转发生机会的重要因素。另一个重要因素是一旦所有噬菌体敏感菌株都被杀死，噬菌体从肠道中清除的动态，这目前也尚不清楚。++-+
由于编码链长决定蛋白 opvAB 的基因的相位变化而导致的 O 抗原长度变化也在 S 中进行了描述。Typhimurium 和 wzy 缺失可能代表一个互补系统 [83]。相变导致沙门氏菌亚群具有 opvAB上和 opvAB关闭允许防御某些利用 O 抗原作为受体的噬菌体，这也被认为会带来相关的毒力成本。在我们的研究中，我们没有研究 opvAB 表达，因此无法将逃避噬菌体捕食的相对影响与 wzy 缺失的相对影响进行比较。关于这两个系统如何在逃避噬菌体捕食方面相辅相成，仍然是一个悬而未决的问题。
所有 S。我们研究的鼠伤寒菌株包含 att 序列。虽然我们没有确定其他血清型中是否存在att序列，但它可能在血清型B1、D1和A的肠道沙门氏菌血清型中是保守的，至少在一些编码在rfb基因座之外编码的替代wzy（rfc）的亚种II血清型中是保守的[64,90]。血清型 B1、D1 和 A 血清型被认为获得了 rfc 位点中的 wzy，而 rfb 位点中的祖先 wzy 已被删除，留下了序列残余 [64,74]。虽然只有一部分肠道链球菌血清型具有 wzy （rfc） 基因，但这些血清型代表了占人类和牲畜感染绝大多数的血清型。例如，2022 年英国人群非伤寒感染的前 10 种血清型中有 5 种是 B1 或 D1 血清型，包括肠炎、鼠伤寒、激动、副伤寒 B （爪哇）和圣保罗，它们合计占所有感染的一半以上。伤寒沙门氏菌是南亚、非洲、拉丁美洲和南美洲发病率和死亡率的主要原因。Typhi 和 S.引起这些感染的甲型副伤寒都在 rfc 基因座中编码 wzy。先前关于肠炎链球菌菌株中 wzy 基因座缺失的报道表明，我们研究中描述的缺失机制可能发生在 rfc 基因中具有 wzy 基因的其他血清型中 [91]。
在这项研究中，我们调查了 wzy 的缺失，即使用 O 抗原作为受体的噬菌体捕食过程中 wzy 亚群的选择，并提供了随后恢复到野生型的证据。在这种情况下，我们提出了一个工作模型，其中噬菌体捕食导致敏感 S 的杀死。鼠伤寒和亚群的存活，这些亚群要么删除了 wzy 基因，要么在其他 O 抗原生物合成基因中发生了突变，但保留了 wzy 基因座（图 7）。我们建议在感染期间或在噬菌体捕食后的环境中，不存在噬菌体敏感的 S。鼠伤寒将导致噬菌体被清除。因此，幸存的亚群可以将 wzy 基因座从具有交替 O 抗原突变的菌株转移到 Dwzy S 中。鼠伤寒病重构野生型 S。鼠伤寒。在这种情况下，我们预计噬菌体处理会失败，这可以通过重复或连续应用噬菌体来解决。或者，使用由于靶向替代受体而表现出侧支敏感性的噬菌体组合进行治疗也可能有效对抗拟议的 wzy 缺失机制。这些考虑因素对于有效部署噬菌体作为针对沙门氏菌的新型抗菌剂非常重要。-
缩略图下载：
PPT的PowerPoint 幻灯片
PNG放大图片
国际电影节原始图像
图 7. 一个模型，说明wzy 的可逆缺失如何导致识别 O 抗原为主要受体的裂解噬菌体短暂捕食后对噬菌体杀伤和恢复的抵抗。
椭圆代表表达 O 抗原的野生型基因型 （wzy） 细菌（蓝色椭圆形）或具有 Dwzy 的基因型变体或具有标记 * 的其他 O 抗原生物合成基因突变的变体，缺乏 O 抗原。垂直箭头代表复制、噬菌体捕食或适应性降低的结果。通过未知机制（虚线箭头）转移 wzy 基因座。I） 鼠伤寒沙门氏菌 DT8 种群由野生型 （wzy）、Dwzy 或其他 O 抗原生物合成基因突变的变体组成，标记为 *。II） 在噬菌体捕食时，野生型鼠伤寒沙门氏菌被杀死，Dwzy 和其他 O 抗原生物合成基因突变的变体存活下来。III） 缺乏 O 抗原会带来健康成本，并且在中长期内不可行。在噬菌体捕食停止时，野生型鼠伤寒沙门氏菌可以通过从其他 O 抗原生物合成基因突变突变的变体转移 wzy 来重建。IV） wzy 基因座的重建导致活的鼠伤寒沙门氏菌 DT8 与噬菌体捕食之前的祖先相同，复制产生 Dwzy 的混合种群或具有其他 O 抗原生物合成基因突变的变体。在 BioRender 中创建。科伦达，R. （2025） https://BioRender.com/o00p885。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.g007
支持信息
显示 attL 和 attR 的位置和序列的遗传图谱。
显示 1/9： pgen.1011688.s001.eps
跳至 fig分享导航
抱歉，我们无法预览此文件
1 / 9
下载
无花果分享
S1 图 显示 attL 和 attR 的位置和序列的遗传图谱。
实心箭头表示位于 wzy 基因（橙色）两侧的 nucA 和 thrS 基因（蓝色）。表示 attL 和 attR 序列的位置（红色）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s001
（每股收益）
S2 图 排列检验，以评估每个排列中每个节点为 DT30 的概率分布是否与观察到的数据显著不同。
（A） 使用 20 个 DT8/DT30 表型排列进行排列测试，并使用 Mann-Whitney-Wilcoxon 测试根据观察数据进行测试，p > 0.05 表示 （*） 或不显着 （NS）。（B） 散点图，其中单个节点（蓝色圆圈）表示由 SIMMAP 或 PastML 方法确定的每个节点的 DT30 状态概率。表示线性模型的最佳拟合（红色虚线）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s002
（每股收益）
S1 表。 本研究中使用的菌株和基因组序列登录。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s003
（XLSX）
S2 表。 本研究中用于鼠伤寒沙门氏菌基因工程或 PCR 扩增的寡核苷酸引物。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s004
（XLSX）
S3 表。 使用 ARIBA 确定 134 种代表性鼠伤寒沙门氏菌菌株的基因组序列以及 wzy 和 att 序列的存在。（一）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s005
（XLSX）
S1 文件。 本研究中使用的脚本。
用于运行 Snippy、RAxML、Pyseer 和 R 脚本的命令，用于使用 phytools 和 simmap 以及 pastML 进行祖先状态重建。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s006
（DOCX）
S2 文件。 环状 wzy 基因座的预期序列和扩增子序列。
序列 'circular_wzy_locus' 是通过 L01157-10 基因组中 attL 和 attR 序列的重组进行假设环化后 wzy 位点的预期序列。序列“consensus_PCR”是来自图 4A 中假设的圆形 wzy 基因座的扩增子正向和反向序列的一致性。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s007
（文本）
S3 文件。 circular_wzy_locus 和 consensus_PCR 的对齐。
使用 Muscle 软件对齐序列。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s008
（文本）
S4 文件。 图 1、3 和 5 中图表的数值数据。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011688.s009
（XLSX）
引用
1.Branchu P， Bawn M， 金斯利 RA.肠道沙门氏菌鼠伤寒血清型的基因组变异和分子流行病学病理变异。感染免疫。2018 年;86（8）：e00079-18。PMID：29784861
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
2.2015 年 GB 畜牧生产中的沙门氏菌，2016 年。阿帕;2016. https://www.gov.uk/government/publications/salmonella-in-livestock-production-in-great-britain-2015
3.Woolhouse M， Ward M， van Bunnik B， Farrar J. 人类、牲畜和更广泛环境中的抗菌素耐药性。Philos Trans R Soc Lond B 生物科学，2015 年;370(1670):20140083.PMID：25918441
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
4.Pereira C、Moreirinha C、Lewicka M、Almeida P、Clemente C、Cunha  等人。具有灭活鼠伤寒沙门氏菌潜力的噬菌体：使用单噬菌体悬浮液和噬菌体混合物。病毒研究 2016;220:179–92.PMID：27126773
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
5.Wall SK， Zhang J， Rostagno MH， Ebner PD. 噬菌体疗法减少上市体重猪的预处理沙门氏菌感染。应用环境微生物学。2010;76(1):48–53.
查看文章谷歌学术
6.Hooton SPT、Atterbury RJ、Connerton IF。应用噬菌体混合物以减少鼠伤寒沙门氏菌 U288 对猪皮肤的污染。国际食品微生物学杂志。2011;151(2):157–63.PMID：21899907
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
7.Bai J， Jeon B， Ryu S. 靶向多种宿主受体的噬菌体混合物有效抑制新鲜农产品中的鼠伤寒沙门氏菌。食品微生物学。2019;77:52–60.PMID：30297056
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
8.Saha D， Mukherjee R. 改善抗菌素耐药性危机：噬菌体疗法。IUBMB 生活。2019.
查看文章谷歌学术
9.Kortright KE、Chan BK、Koff JL、Turner PE。噬菌体疗法：一种对抗抗生素耐药细菌的新方法。细胞宿主微生物。2019;25(2):219–32.PMID：30763536
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
10.唐 F， 张 P， 张 Q， 薛 F， 任 J， 孙 J， 等.分离和表征多种耐药沙门氏菌的广谱噬菌体及其在小鼠中的治疗效用。微生物病原体。2019;126:193–8.PMID：30408490
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
11.Florez M， Sanchez A， Moreno A. 包含噬菌体的组合物，用于减少、消除和/或预防肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌和副伤寒沙门氏菌 b. 谷歌专利;2019.
12.Acton L、Pye HV、Thilliez G、Kolenda R、Matthews M、Turner AK 等人。侧支敏感性增加了合理设计的噬菌体组合控制肠道沙门氏菌的功效。J 维罗尔。2024;98（3）：e0147623。PMID：38376991
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
13.Georjon H，伯恩海姆 A.细菌高度多样化的抗噬菌体防御系统。Nat Rev 微生物学。2023;21(10):686–700.PMID：37460672
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
14.伯恩海姆 A，索雷克 R.细菌的泛免疫系统：作为社区资源的抗病毒防御。Nat Rev 微生物学。2020;18(2):113–9.PMID：31695182
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
15.Samson JE， Magadán AH， Sabri M， Moineau S. 噬菌体的复仇：击败细菌防御。Nat Rev 微生物学。2013;11(10):675–87.PMID：23979432
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
16.Koskella B，马萨诸塞州布罗克赫斯特。细菌-噬菌体协同进化是微生物群落中生态和进化过程的驱动力。FEMS Microbiol Rev. 2014;38(5):916–31.PMID：24617569
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
17.Paterson S、Vogwill T、Buckling A、Benmayor R、Spiers AJ、Thomson NR 等人。拮抗协同进化加速了分子进化。自然界。2010;464(7286):275–8.PMID：20182425
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
18.Pal C， Maciá MD， Oliver A， Schachar I， Buckling A. 与病毒的共同进化推动了细菌突变率的进化。自然界。2007;450(7172):1079–81.PMID：18059461
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
19.Gómez P， Buckling A. 土壤中的细菌-噬菌体拮抗协同进化。科学。2011;332(6025):106–9.PMID：21454789
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
20.Gencay YE， Gambino M， Prüssing TF， Brøndsted L.噬菌体的属及其受体是宿主范围的主要决定因素。环境微生物学。2019;21(6):2095–111.PMID：30888719
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
21.细菌和毒力噬菌体协同进化的限制：自然群落的模型、一些实验和预测 Am Nat. 1985;125(4):585–602.
查看文章谷歌学术
22.Brockhurst MA， Morgan AD， Fenton A， Buckling A. 细菌和噬菌体的实验共进化。荧光假单胞菌--Phi2 模型系统。感染 Genet Evol.2007;7(4):547–52.PMID：17320489
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
23.Hall AR、Scanlan PD、Morgan AD、Buckling A. 宿主-寄生虫协同进化军备竞赛让位于波动的选择。Ecol Lett. 2011 年;14(7):635–42.PMID：21521436
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
24.Koskella B，马萨诸塞州布罗克赫斯特。细菌-噬菌体协同进化是微生物群落中生态和进化过程的驱动力。FEMS Microbiol Rev. 2014;38(5):916–31.PMID：24617569
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
25.Raetz CRH，Whitfield C. 脂多糖内毒素。Annu Rev 生物化学。2002;71:635–700.PMID：12045108
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
26.Kim M， Ryu S. 通过鼠伤寒沙门氏菌血清型中 O 抗原的相位可变葡萄糖基化对噬菌体的自发和瞬时防御。分子微生物学。2012;86(2):411–25.PMID：22928771
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
27.布罗克赫斯特 MA， 雷尼 PB， 巴克林 A.空间异质性和寄生虫对宿主多样性进化的影响。Proc Biol Sci. 2004 年;271(1534):107–11.
查看文章谷歌学术
28.慈善 OJ、Acton L、Bawn M、Tassinari E、Thilliez G、Chattaway MA 等人。伴随着单相鼠伤寒沙门氏菌 ST34 大流行菌株的出现，通过溶原转化增加噬菌体抗性。微生物基因组。2022;8（11）：mgen000897。PMID：36382789
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
29.安德森 ES、沃德 LR、萨克斯 MJ、德萨 JD。鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体分型名称。J Hyg （隆德）。1977;78(2):297–300.PMID：321679
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
30.Anderson E， Ward L， de Saxe M， De Sa J. 鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体分型名称。流行病菌感染。1977;78(2):297–300.
查看文章谷歌学术
31.Reuter S， Ellington MJ， Cartwright EJP， Köser CU， Török ME， Gouliouris T， et al.快速细菌全基因组测序，以增强诊断和公共卫生微生物学。JAMA 实习医学 2013;173(15):1397–404.PMID：23857503
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
32.穆罕默德 M、卡斯延斯 SR、米勒德 AD、哈里森 C、甘农 L、查塔维 MA。鼠伤寒沙门氏菌 Anderson 分型噬菌体的基因组分析：了解细菌-噬菌体相互作用的基础。科学代表 2023;13(1):10484.PMID：37380724
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
33.噬菌体捕食塑造了英国产志贺毒素大肠杆菌 O157：H7 的种群结构：进化视角。前基因。2019;10:763.PMID：31543896
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
34.Branchu P， Charity OJ， Bawn M， Thilliez G， Dallman TJ， Petrovska L， et al. 单相鼠伤寒沙门氏菌 ST34 中的 SGI-4 是一种增强对铜的抵抗力的新型 ICE。前微生物。2019;10:1118.PMID：31178839
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
35.Petrovska L， Mather A， AbuOun M， Branchu P， Harris S， Connor T. 单相鼠伤寒沙门氏菌在流行期间的微进化，英国，2005-2010 年。Emerg Infect Dis. 2016 年;22(4):617.
查看文章谷歌学术
36.Ashton PM， Peters T， Ameh L， McAleer R， Petrie S， Nair S. 用于鼠伤寒沙门氏菌 dt 8 爆发回顾性调查的全基因组测序。PLoS 电流。2015;7.
查看文章谷歌学术
37.Garvey P， McKeown P， Kelly P， Cormican M， Anderson W， Flack A. 爱尔兰 2009 年至 2011 年与鸭蛋相关的鼠伤寒沙门氏菌 dt8 疫情的调查和管理。欧洲监视。2013;18(12):20416.
查看文章谷歌学术
38.阿帕。20232024 年英国畜牧生产中的沙门氏菌。可从：https://www.gov.uk/government/publications/salmonella-in-livestock-production-in-great-britain-2016。
查看文章谷歌学术
39.阿帕。GB 2013 年畜牧生产中的沙门氏菌。英国：动物和动物卫生局;2014. 可从： www.gov.uk/government/publications
40.Bawn M、Alikhan NF、Thilliez G、Kirkwood M、Wheeler NE、Petrovska L 等人。由人为选择和生态位适应驱动的肠道沙门氏菌血清型 Typhimurium 的进化。PLoS 基因。2020;16（6）：e1008850。PMID：32511244
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
41.Li H， Durbin R. 使用 Burrows-Wheeler 变换进行快速准确的短读比对。生物信息学。2009;25(14):1754–60.PMID：19451168
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
42.Garrison E， Marth G. 短读长测序中基于单倍型的变异检测。arXiv 预印本 arXiv：12073907。2012.
查看文章谷歌学术
43.Danecek P、Auton A、Abecasis G、Albers CA、Banks E、DePristo MA 等人。变体调用格式和 VCFtools。生物信息学。2011;27(15):2156–8.PMID：21653522
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
44.Seemann T. Snippy：快速单倍体变体调用和核心 SNP 系统发育。2015.
45.Stamatakis A. RAxML-VI-HPC：基于最大似然的系统发育分析，具有数千个分类群和混合模型。生物信息学。2006;22(21):2688–90.PMID：16928733
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
46.Datsenko KA， Wanner BL. 使用 PCR 产物一步灭活大肠杆菌 K-12 中的染色体基因。美国国家科学院院刊 2000 年;97(12):6640–5.PMID：10829079
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
47.Kirkwood M、Vohra P、Bawn M、Thilliez G、Pye H、Tanner J 等人。鼠伤寒沙门氏菌 U288 的生态位适应与致病性改变和人畜共患潜力降低有关。Commun Biol. 2021;4(1):498.PMID：33893390
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
48.Sharan SK， Thomason LC， Kuznetsov SG， 法院 DL。重组：一种基于同源重组的基因工程方法。Nat Protoc.2009;4(2):206–23.PMID：19180090
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
49.Holden ER， Wickham GJ， Webber MA， Thomson NM， Trampari E. 用于肠杆菌科表型中性染色体基因插入的供体质粒。微生物学（阅读）。2020;166(12):1115–20.PMID：33226934
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
50.恩格勒 C、坎齐亚 R、马里隆内特 S。一种具有高通量能力的一罐、一步、精密克隆方法。公共科学图书馆一号。2008;3（11）：e3647。PMID：18985154
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
51.Pagel M， Meade A， Barker D. 系统发育上祖先特征状态的贝叶斯估计。系统生物学 2004;53(5):673–84.PMID：15545248
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
52.博尔巴克 JP.SIMMAP：系统发育上离散特征的随机特征映射。BMC 生物信息学。2006;7:88.PMID：16504105
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
53.雷维尔 LJ.phytools：一个用于系统发育比较生物学（和其他东西）的 R 包。方法 Ecol Evol.2011;3(2):217–23.
查看文章谷歌学术
54.Letunic I， Bork P. 交互式生命树 （iTOL）：用于系统发育树显示和注释的在线工具。生物信息学。2007;23(1):127–8.PMID：17050570
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
55.石川 SA， 茹科娃 A， 岩崎 W， 加斯库尔 O.一种快速似然方法，用于重建和可视化祖先情景。分子生物学 Evol.2019;36(9):2069–85.PMID：31127303
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
56.Lees JA、Galardini M、Bentley SD、Weiser JN、Corander J. pyseer：微生物泛基因组范围关联研究的综合工具。生物信息学。2018;34(24):4310–2.PMID：30535304
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
57.Ondov BD、Treangen TJ、Melsted P、Mallonee AB、Bergman NH、Koren S 等人。Mash：使用 MinHash 进行快速基因组和宏基因组距离估计。基因组生物学 2016;17(1):132.PMID：27323842
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
58.Lees JA、Vehkala M、Välimäki N、Harris SR、Chewapreecha C、Croucher NJ 等人。序列元件富集分析以确定细菌表型的遗传基础。Nat Commun.2016;7:12797.PMID：27633831
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
59.Langmead B， Salzberg S. Bowtie2.Nat 方法。2013;9:357–9.
查看文章谷歌学术
60.BEDTools：用于基因组特征分析的瑞士军队工具。Curr Protoc 生物信息学。2014;47:11.12.1-34.PMID：25199790
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
61.Yu G， Smith DK， Zhu H， Guan Y， Lam TT.GGTret：一个 R 包，用于可视化和注释系统发育树及其协变量和其他相关数据。方法 Ecol Evol.2016;8(1):28–36.
查看文章谷歌学术
62.埃德加 RC。MUSCLE：一种多序列比对方法，降低了时间和空间的复杂性。BMC 生物信息学。2004;5:113.PMID：15318951
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
63.Mohammed M， Cormican M. 全基因组测序为与单一食源性爆发相关的两种鼠伤寒沙门氏菌噬菌体类型（DT8 和 DT30）之间的噬菌体易感性差异提供了可能的解释。BMC Res 笔记。2015;8:728.PMID：26613761
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
64.Reeves PR， Cunneen MM， Liu B， Wang L. 沙门氏菌半乳糖引发的 o 抗原集的遗传学和进化。公共科学图书馆一号。2013;8（7）：e69306。PMID：23874940
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
65.格罗斯 AC，卡洛斯 MP。噬菌体整合酶：生物学和应用。J Mol Biol. 2004 年;335(3):667–78.PMID：14687564
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
66.Rabsch W， Truepschuch S， Windhorst D， Gerlach RG.沙门氏菌的噬菌体和原噬菌体分型。英国诺福克：Caister Academic Press;2011.
67.Ingle DJ、Ambrose RL、Baines SL、Duchene S、Gonçalves da Silva A、Lee DYJ 等人。澳大利亚耐多药肠道沙门氏菌血清型 4，[5]，12：i：- 的进化动力学。Nat Commun.2021;12(1):4786.PMID：34373455
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
68.Blasco P， Patel DS， Engström O， Im W， Widmalm G. 通过核磁共振波谱和分子模拟揭示的大肠杆菌 O91 脂多糖的构象动力学。生物化学。2017;56(29):3826–39.PMID：28609625
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
69.Bao Y， Zhang H， Huang X， 马 J， Logue CM， Nolan LK 等。O 特异性多糖赋予溶菌酶对肠外致病性大肠杆菌的耐药性。毒性。2018;9(1):666–80.PMID：29405825
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
70.郑 Y， 王 H， 黄 L， 张 T， 宗 B， 任 X， et al.O 抗原连接酶基因突变对 NMEC 菌株 RS218 抗氧化应激抵抗性和致病性的影响。微生物病原体。2019;136:103656.PMID：31400443
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
71.Tran ENH， Papadopoulos M， Morona R. 福氏志贺氏菌 O 抗原链长度与对大肠杆菌素 E2 耐药性之间的关系。微生物学（阅读）。2014;160（第 3 部分）：589–601。PMID：24425769
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
72.Crawford RW、Keestra AM、Winter SE、Xavier MN、Tsolis RM、Tolstikov V 等人。非常长的 O 抗原链通过增加胆汁抵抗来增强沙门氏菌诱导的结肠炎期间的健康状况。PLoS 病原体。2012;8（9）：e1002918。PMID：23028318
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
73.Grossman N， Schmetz M， Foulds J， Klima E， Jimenez-Lucho V， Leive L. 脂多糖的大小和分布决定了蒙得维的亚沙门氏菌的血清耐药性。J Bacteriol. 1987;169(2):856–63.
查看文章谷歌学术
74.孔 Q， 杨 J， 刘 Q， 阿拉穆里 P， 罗兰 KL， 柯蒂斯 R 第 3 名。脂多糖核心和 O 抗原合成相关基因缺失对鼠伤寒沙门氏菌血清型毒力和免疫原性的影响。感染免疫。2011 年;79(10):4227–39.PMID：21768282
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
75.van der Woude MW.相变：如何创建和协调种群多样性。Curr Opin 微生物学。2011;14(2):205–11.PMID：21292543
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
76.vanderWoude M， Baumler A. 细菌的相位和抗原变异。Clin Microbiol Rev. 2004;17(3):581–611.
查看文章谷歌学术
77.Norris TL， Bäumler AJ.lpf纵子的相位变化是逃避沙门氏菌血清型之间交叉免疫的一种机制。美国国家科学院院刊 1999 年;96(23):13393–8.PMID：10557331
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
78.Tormo MÁ， Úbeda C， Martí M， Maiques E， Cucarella C， Valle J， et al.金黄色葡萄球菌中生物膜相关蛋白 （Bap） 的相位可变表达。微生物学（阅读）。2007;153（第 6 部分）：1702-10。PMID：17526828
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
79.Diard M、Garcia V、Maier L、Remus-Emsermann MNP、Regoes RR、Ackermann M 等人。通过无毒表型的表达稳定合作毒力。自然界。2013;494(7437):353–6.PMID：23426324
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
80.Broadbent SE， Davies MR， van der Woude MW.相变通过 DNA 甲基化依赖性机制控制沙门氏菌脂多糖修饰基因的表达。分子微生物学。2010;77(2):337–53.PMID：20487280
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
81.Turkington CJR、Morozov A、Clokie MRJ、Bayliss CD。噬菌体抗性相变亚群介导针对噬菌体入侵细菌元种群的群体免疫。前微生物。2019;10:1473.PMID：31333609
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
82.戴维斯 MR、布罗德本特 SE、哈里斯 SR、汤姆森 NR、范德沃德 MW。水平获得的糖基转移酶纵子驱动沙门氏菌脂多糖的多样性。PLoS 基因。2013;9（6）：e1003568。PMID：23818865
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
83.Cota I， Sánchez-Romero MA， Hernández SB， Pucciarelli MG， García-Del Portillo F， Casadesús J. 肠道沙门氏菌 O 抗原链长度的表观遗传控制：毒力和噬菌体抗性之间的权衡。PLoS 基因。2015;11（11）：e1005667。PMID：26583926
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
84.瓦特 VM、英格尔斯 CJ、乌尔迪亚 MS、鲁特 WJ。大肠杆菌重组的同源性要求。美国国家科学院院刊 1985 年;82(14):4768–72.PMID：3161076
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
85.洛维特 ST、Drapkin PT、Sutera VA Jr、Gluckman-Peskind TJ。一种用于大肠杆菌中重复 DNA 序列的 recA 非依赖性缺失的姐妹链交换机制。遗传学。1993;135(3):631–42.PMID：8293969
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
86.DNA 拓扑异构酶 II 毒物和反应氧诱导的噬菌体：DNA 断裂的作用。Mutat Res. 1992 年;267(1):1–17.PMID：1373845
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
87.Bearson BL、Allen HK、Brunelle BW、Lee IS、Casjens SR、Stanton TB。农业抗生素 carbadox 诱导沙门氏菌中噬菌体介导的基因转移。前微生物。2014;5:52.
查看文章谷歌学术
88.斯坦顿结核病。原噬菌体样基因转移剂 - 甲烷球菌、脱硫菌、短螺旋菌和红杆菌属基因交换的新机制。厌氧 菌。2007;13(2):43–9.PMID：17513139
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
89.Maslowska KH， Makiela-Dzbenska K， Fijalkowska IJ.SOS 系统：对 DNA 损伤的复杂且严格调节的反应。Environ Mol 诱变剂。2019;60(4):368–84.PMID：30447030
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
90.Collins LV， Hackett J. rfc 基因的分子克隆、表征和核苷酸序列，该基因编码鼠伤寒沙门氏菌的 O 抗原聚合酶。J Bacteriol. 1991 年;173(8):2521–9.PMID：1707412
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
91.后卫 - Petter J， Parker CT， Asokan K， Carlson RW.肠道沙门氏菌血清型肠炎的临床和兽医分离株在脂多糖 O 链聚合中缺陷。应用环境微生物学。1999;65(5):2195–201.PMID：10224019
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术