Plus de 14 2000 génomes viraux dans l'intestin humain

[Nutrimuscle-Conseils]

Massive expansion of human gut bacteriophage diversity
Luis F. Camarillo-Guerrero cell.2021.

Highlights
• Database containing 142,809 non-redundant gut phage genomes from 28,060 metagenomes
• Host assignment reveals phage diversity and host range across gut bacteria isolates
• Epidemiology analysis unveils 280 viral clusters that are globally distributed
• The Gubaphage is a clade that infects several members of the Bacteroidales order

Bacteriophages drive evolutionary change in bacterial communities by creating gene flow networks that fuel ecological adaptions. However, the extent of viral diversity and its prevalence in the human gut remains largely unknown. Here, we introduce the Gut Phage Database, a collection of ∼142,000 non-redundant viral genomes (>10 kb) obtained by mining a dataset of 28,060 globally distributed human gut metagenomes and 2,898 reference genomes of cultured gut bacteria. Host assignment revealed that viral diversity is highest in the Firmicutes phyla and that ∼36% of viral clusters (VCs) are not restricted to a single species, creating gene flow networks across phylogenetically distinct bacterial species. Epidemiological analysis uncovered 280 globally distributed VCs found in at least 5 continents and a highly prevalent phage clade with features reminiscent of p-crAssphage. This high-quality, large-scale catalog of phage genomes will improve future virome studies and enable ecological and evolutionary analysis of human gut bacteriophages.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Expansion massive de la diversité des bactériophages intestinaux humains
Cellule Luis F. Camarillo-Guerrero, 2021.

Points forts
• Base de données contenant 142 809 génomes de phages intestinaux non redondants provenant de 28 060 métagénomes
• L'attribution des hôtes révèle la diversité des phages et la gamme d'hôtes parmi les isolats de bactéries intestinales
• L'analyse épidémiologique dévoile 280 grappes virales réparties dans le monde
• Le Gubaphage est un clade qui infecte plusieurs membres de l'ordre des Bacteroidales

Les bactériophages entraînent des changements évolutifs dans les communautés bactériennes en créant des réseaux de flux de gènes qui alimentent les adaptations écologiques. Cependant, l'étendue de la diversité virale et sa prévalence dans l'intestin humain restent largement inconnues. Ici, nous présentons la base de données Gut Phage, une collection de ∼142000 génomes viraux non redondants (> 10 kb) obtenus en exploitant un ensemble de données de 28 060 métagénomes intestinaux humains répartis dans le monde et 2898 génomes de référence de bactéries intestinales cultivées. L'attribution de l'hôte a révélé que la diversité virale est la plus élevée dans les phylums Firmicutes et que ∼36% des grappes virales (CV) ne sont pas limitées à une seule espèce, créant des réseaux de flux de gènes à travers des espèces bactériennes phylogénétiquement distinctes. L'analyse épidémiologique a révélé 280 CV réparties dans le monde trouvées dans au moins 5 continents et un clade de phage très répandu avec des caractéristiques rappelant le p-crAssphage. Ce catalogue de grande qualité et à grande échelle de génomes de phages améliorera les futures études sur les viromes et permettra une analyse écologique et évolutive des bactériophages intestinaux humains.

[Nutrimuscle-Conseils]

Centenarians have a diverse gut virome with the potential to modulate metabolism and promote healthy lifespan
Joachim Johansen Nature Microbiology volume 8, pages1064–1078 (2023)

Distinct gut microbiome ecology may be implicated in the prevention of aging-related diseases as it influences systemic immune function and resistance to infections. Yet, the viral component of the microbiome throughout different stages in life remains unexplored. Here we present a characterization of the centenarian gut virome using previously published metagenomes from 195 individuals from Japan and Sardinia.

Compared with gut viromes of younger adults (>18 yr) and older individuals (>60 yr), centenarians had a more diverse virome including previously undescribed viral genera, such as viruses associated with Clostridia.

A population shift towards higher lytic activity was also observed. Finally, we investigated phage-encoded auxiliary functions that influence bacterial physiology, which revealed an enrichment of genes supporting key steps in sulfate metabolic pathways. Phage and bacterial members of the centenarian microbiome displayed an increased potential for converting methionine to homocysteine, sulfate to sulfide and taurine to sulfide.

A greater metabolic output of microbial hydrogen sulfide in centenarians may in turn support mucosal integrity and resistance to pathobionts.

[Nutrimuscle-Conseils]

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Les centenaires ont un virome intestinal diversifié avec le potentiel de moduler le métabolisme et de promouvoir une durée de vie saine
Joachim Johansen Nature Microbiologie volume 8, pages1064–1078 (2023)

Une écologie distincte du microbiome intestinal peut être impliquée dans la prévention des maladies liées au vieillissement car elle influence la fonction immunitaire systémique et la résistance aux infections. Pourtant, la composante virale du microbiome à différentes étapes de la vie reste inexplorée. Nous présentons ici une caractérisation du virome intestinal centenaire à l'aide de métagénomes précédemment publiés de 195 individus du Japon et de la Sardaigne.

Comparés aux viromes intestinaux d'adultes plus jeunes (> 18 ans) et d'individus plus âgés (> 60 ans), les centenaires avaient un virome plus diversifié comprenant des genres viraux non décrits auparavant, tels que les virus associés à Clostridia.

Un déplacement de la population vers une activité lytique plus élevée a également été observé. Enfin, nous avons étudié les fonctions auxiliaires codées par les phages qui influencent la physiologie bactérienne, ce qui a révélé un enrichissement des gènes soutenant les étapes clés des voies métaboliques des sulfates. Les membres phages et bactériens du microbiome centenaire ont montré un potentiel accru de conversion de la méthionine en homocystéine, du sulfate en sulfure et de la taurine en sulfure.

Une plus grande production métabolique de sulfure d'hydrogène microbien chez les centenaires peut à son tour favoriser l'intégrité de la muqueuse et la résistance aux pathobiontes.