Phage-inducible chromosomal minimalist islands (PICMIs), a novel family of small marine satellites of virulent phages - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Nature Communications Year : 2024

Phage-inducible chromosomal minimalist islands (PICMIs), a novel family of small marine satellites of virulent phages

Îlots chromosomiques minimalistes induits par les phages (PICMI), une nouvelle famille de petits satellites marins de phages virulents

Abstract

Abstract Phage satellites are bacterial genetic elements that co-opt phage machinery for their own dissemination. Here we identify a family of satellites, named Phage-Inducible Chromosomal Minimalist Islands (PICMIs), that are broadly distributed in marine bacteria of the family Vibrionaceae. A typical PICMI is characterized by reduced gene content, does not encode genes for capsid remodelling, and packages its DNA as a concatemer. PICMIs integrate in the bacterial host genome next to the fis regulator, and encode three core proteins necessary for excision and replication. PICMIs are dependent on virulent phage particles to spread to other bacteria, and protect their hosts from other competitive phages without interfering with their helper phage. Thus, our work broadens our understanding of phage satellites and narrows down the minimal number of functions necessary to hijack a tailed phage.
Les satellites de phages sont des éléments génétiques bactériens qui parasitent la machinerie des phages pour leur propre dissémination. Nous identifions ici une famille de satellites, nommés Phage-Inducible Chromosomal Minimalist Islands (PICMIs), qui sont largement distribués dans les bactéries marines de la famille des Vibrionaceae. Un PICMI typique se caractérise par un contenu en gènes réduit, ne code pas pour les gènes de remodelage de la capside et emballe son ADN sous la forme d'un concatémère. Les PICMIs s'intègrent dans le génome de l'hôte bactérien à côté du régulateur fis et codent trois protéines conservées nécessaires à l'excision et à la réplication. Les PICMI dépendent des particules de phages virulents pour se propager à d'autres bactéries et protègent leurs hôtes contre des phages compétitifs sans interférer avec leur phage auxiliaire. Ainsi, notre travail élargit notre compréhension des satellites de phages et réduit le nombre minimal de fonctions nécessaires pour parasiter un phage.
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hal-04413133 , version 1 (24-01-2024)

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Rubén Barcia-Cruz, David Goudenège, Jorge Moura de Sousa, Damien Piel, Martial Marbouty, et al.. Phage-inducible chromosomal minimalist islands (PICMIs), a novel family of small marine satellites of virulent phages. Nature Communications, 2024, 15 (1), pp.664. ⟨10.1038/s41467-024-44965-1⟩. ⟨hal-04413133⟩
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