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Natural C. elegans Microbiota Protects against Infection via Production of a Cyclic Lipopeptide of the Viscosin Group.
Current Biology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2019-02-28 , DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.050 Kohar A B Kissoyan 1 , Moritz Drechsler 2 , Eva-Lena Stange 1 , Johannes Zimmermann 3 , Christoph Kaleta 3 , Helge B Bode 4 , Katja Dierking 1
Current Biology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2019-02-28 , DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.050 Kohar A B Kissoyan 1 , Moritz Drechsler 2 , Eva-Lena Stange 1 , Johannes Zimmermann 3 , Christoph Kaleta 3 , Helge B Bode 4 , Katja Dierking 1
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Caenorhabditis elegans is associated in nature with a species-rich, distinct microbiota, which was characterized only recently [1]. Thus, our understanding of the relevance of the microbiota for nematode fitness is still at its infancy. One major benefit that the intestinal microbiota can provide to its host is protection against pathogen infection [2]. However, the specific strains conferring the protection and the underlying mechanisms of microbiota-mediated protection are often unclear [3]. Here, we identify natural C. elegans microbiota isolates that increase C. elegans resistance to pathogen infection. We show that isolates of the Pseudomonas fluorescens subgroup provide paramount protection from infection with the natural pathogen Bacillus thuringiensis through distinct mechanisms. We found that the P. lurida isolates MYb11 and MYb12 (members of the P. fluorescens subgroup) protect C. elegans against B. thuringiensis infection by directly inhibiting growth of the pathogen both in vitro and in vivo. Using genomic and biochemical analyses, we further demonstrate that MYb11 and MYb12 produce massetolide E, a cyclic lipopeptide biosurfactant of the viscosin group [4, 5], which is active against pathogenic B. thuringiensis. In contrast to MYb11 and MYb12, P. fluorescens MYb115-mediated protection involves increased resistance without inhibition of pathogen growth and most likely depends on indirect, host-mediated mechanisms. This work provides new insight into the functional significance of the C. elegans natural microbiota and expands our knowledge of bacteria-derived compounds that can influence pathogen colonization in the intestine of an animal.
中文翻译：
天然秀丽隐杆线虫菌群通过产生粘胶基团的环状脂肽来防止感染。
秀丽隐杆线虫在自然界与物种丰富，独特的微生物群有关，这种微生物群直到最近才被鉴定[1]。因此，我们对微生物群与线虫适应性相关性的了解仍处于起步阶段。肠道菌群可以为其宿主提供的一项主要好处是可以防止病原体感染[2]。然而，赋予保护作用的具体菌株以及微生物群介导的保护作用的潜在机制通常是不清楚的[3]。在这里，我们确定了天然线虫微生物群，增加了线虫对病原体感染的抵抗力。我们显示荧光假单胞菌亚组的分离物通过不同的机制提供了最重要的保护，使其免受自然病原体苏云金芽孢杆菌的感染。我们发现P。lurida分离物MYb11和MYb12（荧光假单胞菌亚组的成员）通过直接抑制病原体的体内和体外生长来保护秀丽线虫抵抗苏云金芽孢杆菌感染。使用基因组和生化分析，我们进一步证明MYb11和MYb12产生了Massetolide E，这是粘蛋白素组的环状脂肽生物表面活性剂[4，5]，对致病性苏云金芽孢杆菌具有活性。与MYb11和MYb12相反，荧光假单胞菌MYb115介导的保护作用涉及增加的抗药性而不抑制病原体的生长，最有可能取决于间接的，宿主介导的机制。这项工作为线虫天然微生物群的功能意义提供了新的见解，并扩展了我们对细菌衍生的化合物的了解，这些化合物可以影响动物肠道中的病原体定植。
更新日期：2019-02-28
中文翻译：
天然秀丽隐杆线虫菌群通过产生粘胶基团的环状脂肽来防止感染。
秀丽隐杆线虫在自然界与物种丰富，独特的微生物群有关，这种微生物群直到最近才被鉴定[1]。因此，我们对微生物群与线虫适应性相关性的了解仍处于起步阶段。肠道菌群可以为其宿主提供的一项主要好处是可以防止病原体感染[2]。然而，赋予保护作用的具体菌株以及微生物群介导的保护作用的潜在机制通常是不清楚的[3]。在这里，我们确定了天然线虫微生物群，增加了线虫对病原体感染的抵抗力。我们显示荧光假单胞菌亚组的分离物通过不同的机制提供了最重要的保护，使其免受自然病原体苏云金芽孢杆菌的感染。我们发现P。lurida分离物MYb11和MYb12（荧光假单胞菌亚组的成员）通过直接抑制病原体的体内和体外生长来保护秀丽线虫抵抗苏云金芽孢杆菌感染。使用基因组和生化分析，我们进一步证明MYb11和MYb12产生了Massetolide E，这是粘蛋白素组的环状脂肽生物表面活性剂[4，5]，对致病性苏云金芽孢杆菌具有活性。与MYb11和MYb12相反，荧光假单胞菌MYb115介导的保护作用涉及增加的抗药性而不抑制病原体的生长，最有可能取决于间接的，宿主介导的机制。这项工作为线虫天然微生物群的功能意义提供了新的见解，并扩展了我们对细菌衍生的化合物的了解，这些化合物可以影响动物肠道中的病原体定植。
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