Presence and Persistence of Putative Lytic and Temperate Bacteriophages in Vaginal Metagenomes from South African Adolescents - Université de Montpellier Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Viruses Année : 2021

Presence and Persistence of Putative Lytic and Temperate Bacteriophages in Vaginal Metagenomes from South African Adolescents

Anna-Ursula Happel
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Christina Balle
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Brandon S Maust
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Iyaloo N Konstantinus
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Katherine Gill
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Linda-Gail Bekker
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Jo-Ann Passmore
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Ulas Karaoz
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Arvind Varsani
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Heather Jaspan
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Résumé

The interaction between gut bacterial and viral microbiota is thought to be important in human health. While fluctuations in female genital tract (FGT) bacterial microbiota similarly determine sexual health, little is known about the presence, persistence, and function of vaginal bacteriophages. We conducted shotgun metagenome sequencing of cervicovaginal samples from South African adolescents collected longitudinally, who received no antibiotics. We annotated viral reads and circular bacteriophages, identified CRISPR loci and putative prophages, and assessed their diversity, persistence, and associations with bacterial microbiota composition. Siphoviridae was the most prevalent bacteriophage family, followed by Myoviridae, Podoviridae, Herelleviridae, and Inoviridae. Full-length siphoviruses targeting bacterial vaginosis (BV)-associated bacteria were identified, suggesting their presence in vivo. CRISPR loci and prophage-like elements were common, and genomic analysis suggested higher diversity among Gardnerella than Lactobacillus prophages. We found that some prophages were highly persistent within participants, and identical prophages were present in cervicovaginal secretions of multiple participants, suggesting that prophages, and thus bacterial strains, are shared between adolescents. The number of CRISPR loci and prophages were associated with vaginal microbiota stability and absence of BV. Our analysis suggests that (pro)phages are common in the FGT and vaginal bacteria and (pro)phages may interact.
L'interaction entre les microbiotes bactérien et viral de l'intestin est considérée comme importante pour la santé humaine. Si les fluctuations du microbiote bactérien du tractus génital féminin (TGF) déterminent également la santé sexuelle, on sait peu de choses sur la présence, la persistance et la fonction des bactériophages vaginaux. Nous avons réalisé un séquençage shotgun du métagénome d'échantillons cervicovaginaux d'adolescentes sud-africaines collectés de manière longitudinale, qui n'ont reçu aucun antibiotique. Nous avons annoté les lectures virales et les bactériophages circulaires, identifié les loci CRISPR et les prophages putatifs, et évalué leur diversité, leur persistance et leurs associations avec la composition du microbiote bactérien. La famille de bactériophages Siphoviridae était la plus répandue, suivie par Myoviridae, Podoviridae, Herelleviridae, et Inoviridae. Des siphovirus complets ciblant les bactéries associées à la vaginose bactérienne (VB) ont été identifiés, ce qui suggère leur présence in vivo. Les loci CRISPR et les éléments de type prophage sont communs, et l'analyse génomique suggère une plus grande diversité parmi les prophages de Gardnerella que de Lactobacillus. Nous avons constaté que certains prophages étaient très persistants chez les participantes, et que des prophages identiques étaient présents dans les sécrétions cervicovaginales de plusieurs participants, ce qui suggère que les prophages, et donc les souches bactériennes, sont partagés entre les adolescentes. Le nombre de loci CRISPR et de prophages était associé à la stabilité du microbiote vaginal et à l'absence de VB. Notre analyse suggère que les (pro)phages sont communs dans la TGF et que les bactéries vaginales et les (pro)phages peuvent interagir.
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Happel et al. - 2021 - Presence and Persistence of Putative Lytic and Tem.pdf (4.64 Mo) Télécharger le fichier
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hal-03443194 , version 1 (23-11-2021)

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Citer

Anna-Ursula Happel, Christina Balle, Brandon S Maust, Iyaloo N Konstantinus, Katherine Gill, et al.. Presence and Persistence of Putative Lytic and Temperate Bacteriophages in Vaginal Metagenomes from South African Adolescents. Viruses, 2021, Phage-Bacteria Interplay in Health and Disease, ⟨10.3390/v13122341⟩. ⟨hal-03443194⟩
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