Фаги, инфицирующие Faecalibacterium prausnitzii, относятся к новым родам вирусов, способствующим расшифровке кишечных вирусомов

ВВЕДЕНИЕ: Исследования вирусной метагеномики указывают на роль бактериофагов в кишечном дисбиозе, связанном с рядом заболеваний человека. Однако интерпретация результатов вирусной метагеномики ограничена недостатком знаний о фагах, инфицирующих основные комменсальные бактерии кишечника человека, такие как Faecalibacterium prausnitzii — бактериальный симбионт, содержание которого неоднократно обнаруживали сниженным у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК). В частности, в вирусных базах данных отсутствуют полные геномы фагов, инфицирующих F. prausnitzii. МЕТОДЫ: Мы выявили 18 профагов в 15 геномах F. prausnitzii, использовали сравнительную геномику для определения восьми клад фагов и аннотировали геном типового фага каждой клады. Для двух фагов мы изучили индукцию профагов in vitro и in vivo на мышах. Наконец, мы сопоставили риды из ранее опубликованных данных вирусной метагеномики с недавно идентифицированными фагами. РЕЗУЛЬТАТЫ: Мы показали, что каждая клада фагов представляет новый род вирусов, причем неожиданно большая их доля — 10 из 18 фагов — кодирует ретроэлемент, генерирующий разнообразие, который может способствовать их адаптации к условиям пищеварительного тракта. Для как минимум одного представителя каждого рода мы получили экспериментальные или полученные in silico свидетельства активности. Кроме того, четыре из этих фагов либо значительно чаще выявляются, либо присутствуют в большей численности в образцах кала пациентов с ВЗК, чем у здоровых контрольных лиц. ВЫВОДЫ: Поскольку у пациентов с ВЗК в микробиоте обычно содержится меньше F. prausnitzii, чем у здоровых лиц, более высокая распространенность или численность некоторых его фагов может указывать на их активацию во время заболевания. Это, в свою очередь, предполагает, что фаги могут инициировать или усугублять снижение содержания F. prausnitzii у пациентов. Наши результаты показывают, что выявление профагов в секвенированных штаммах представителей микробиоты может эффективно дополнять исследования вирусной метагеномики.