La metagenómica de larga duración revela la dinámica de los fagos en el microbioma intestinal humano

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La genómica
• Virología

Sus antecedentes:

• Los bacteriófagos son cruciales para la ecología y la salud microbiana intestinales, pero siguen siendo poco estudiados.
• La comprensión de las interacciones entre fagos y bacterias es clave para descifrar la dinámica del microbioma.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica de la integración de los prófagos en las bacterias intestinales humanas durante un período de dos años.
• Para caracterizar los nuevos comportamientos de los fagos y su impacto en la plasticidad del genoma bacteriano.

Principales métodos:

• Profunda secuenciación metagenómica a granel de muestras de heces de seis personas sanas durante dos años.
• Análisis de la dinámica de integración y de escisión de los prófagos.
• Identificación y caracterización de nuevas interacciones entre fagos y bacterias.

Principales resultados:

• La mayoría de los prófagos se integraron de manera estable, pero el ~ 5% mostró ganancia / pérdida dinámica de huéspedes bacterianos.
• Se observó la coexistencia de huéspedes bacterianos con y sin prófagos específicos dentro de las muestras.
• La inducción de fagos ocurrió a niveles bajos, y el mismo fag se integró en bacterias de diferentes familias, desafiando la especificidad del huésped.
• Se identificó una nueva clase de "fagos IScream", que utilizan las transposasas bacterianas para la movilización.

Conclusiones:

• Los bacteriófagos intestinales muestran integración y escisión dinámicas, lo que contribuye a la plasticidad del genoma microbiano.
• Las interacciones entre fagos y bacterias son más complejas de lo que se pensaba anteriormente, con implicaciones para la transferencia horizontal de genes.
• El descubrimiento de los fagos IScream revela un nuevo mecanismo de coevolución fago-bacteriana y domesticación de elementos egoístas.