Генетические детерминанты тропизма фагов к хозяевам у клебсиелл

Бактериофаги играют ключевую роль в экологии и эволюции бактерий и представляют собой потенциальные противомикробные средства. Однако детерминанты специфичности взаимодействия фага с хозяином остаются неясными. В настоящей работе мы выделили 46 фагов и испытали их на 138 репрезентативных клинических изолятах Klebsiella pneumoniae — широко распространённого оппортунистического патогена. Тесты на газоне показали узкий спектр хозяев у большинства фагов: менее 2% из 6 319 протестированных комбинаций «фаг–хозяин» дали выявляемое взаимодействие. Основным фактором, ограничивающим спектр хозяев фагов, является разнообразие бактериальной капсулы. Поэтому деполимеразы, кодируемые фагами, представляют собой ключевые детерминанты тропизма, а типы последовательностей деполимераз связаны со способностью инфицировать определённые капсульные типы у фагов разных семейств. Однако ни один из обнаруженных фагов с более широким спектром хозяев не кодирует канонические деполимеразы, что указывает на альтернативные механизмы проникновения. Эти результаты расширяют наши знания о сложных взаимодействиях между бактериями и их вирусами и указывают на возможность прогнозирования начальных этапов фаговой инфекции по последовательностям геномов бактерий и фагов.