Molecular basis of a bacterial-amphibian symbiosis revealed by comparative genomics, modeling, and functional testing

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Autor(es): dc.contributorUniversidade de São Paulo (USP)-
Autor(es): dc.contributorUniversidad Nacional de Misiones-
Autor(es): dc.contributorLeibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (UNESP)-
Autor(es): dc.contributorConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-
Autor(es): dc.contributorTechnische Universität Braunschweig-
Autor(es): dc.creatorBrunetti, Andrés E.-
Autor(es): dc.creatorBunk, Boyke-
Autor(es): dc.creatorLyra, Mariana L.-
Autor(es): dc.creatorFuzo, Carlos A.-
Autor(es): dc.creatorMarani, Mariela M.-
Autor(es): dc.creatorSpröer, Cathrin-
Autor(es): dc.creatorHaddad, Célio F. B.-
Autor(es): dc.creatorLopes, Norberto P.-
Autor(es): dc.creatorOvermann, Jörg-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T18:34:41Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T18:34:41Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-04-29-
Data de envio: dc.date.issued2022-04-29-
Data de envio: dc.date.issued2022-03-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.1038/s41396-021-01121-7-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/229637-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/229637-
Descrição: dc.descriptionThe molecular bases for the symbiosis of the amphibian skin microbiome with its host are poorly understood. Here, we used the odor-producer Pseudomonas sp. MPFS and the treefrog Boana prasina as a model to explore bacterial genome determinants and the resulting mechanisms facilitating symbiosis. Pseudomonas sp. MPFS and its closest relatives, within a new clade of the P. fluoresens Group, have large genomes and were isolated from fishes and plants, suggesting environmental plasticity. We annotated 16 biosynthetic gene clusters from the complete genome sequence of this strain, including those encoding the synthesis of compounds with known antifungal activity and of odorous methoxypyrazines that likely mediate sexual interactions in Boana prasina. Comparative genomics of Pseudomonas also revealed that Pseudomonas sp. MPFS and its closest relatives have acquired specific resistance mechanisms against host antimicrobial peptides (AMPs), specifically two extra copies of a multidrug efflux pump and the same two-component regulatory systems known to trigger adaptive resistance to AMPs in P. aeruginosa. Subsequent molecular modeling indicated that these regulatory systems interact with an AMP identified in Boana prasina through the highly acidic surfaces of the proteins comprising their sensory domains. In agreement with a symbiotic relationship and a highly selective antibacterial function, this AMP did not inhibit the growth of Pseudomonas sp. MPFS but inhibited the growth of another Pseudomonas species and Escherichia coli in laboratory tests. This study provides deeper insights into the molecular interaction of the bacteria-amphibian symbiosis and highlights the role of specific adaptive resistance toward AMPs of the hosts.-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Ciências Biomoleculares Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, SP-
Descrição: dc.descriptionLaboratorio de Genética Evolutiva Instituto de Biología Subtropical (CONICET – UNaM) Facultad de Ciencias Exactas Universidad Nacional de Misiones-
Descrição: dc.descriptionLeibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Biodiversidade e Centro de Aquicultura Instituto de Biociências Universidade Estadual Paulista, SP-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Análises Clínicas Toxicológicas e Bromatológicas Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, SP-
Descrição: dc.descriptionIPEEC-CONICET Instituto Patagónico para el Estudio de los Ecosistemas Continentales Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-
Descrição: dc.descriptionMikrobiologie Technische Universität Braunschweig-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Biodiversidade e Centro de Aquicultura Instituto de Biociências Universidade Estadual Paulista, SP-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2013/50741-7-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2013/50954-0-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2014/20915-6-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2014/50265-3-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2017/23725-1-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2017/26162-8-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 88881.062205/2014-01-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 88887.464731/2019-00-
Formato: dc.format788-800-
Idioma: dc.languageen-
Relação: dc.relationISME Journal-
???dc.source???: dc.sourceScopus-
Título: dc.titleMolecular basis of a bacterial-amphibian symbiosis revealed by comparative genomics, modeling, and functional testing-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Unesp

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