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COMPARATIVE GENOMIC ANALYSIS AND IDENTIFICATION OF PATHOGENICITY ISLANDS OF HYPERVIRULENT ST-17 STREPTOCOCCUS AGALACTIAE BRAZILIAN STRAIN
ST-17
Hipervirulente
Genômico comparativo
Ilhas de patogenicidade
Pan-genoma
ST-17
Hypervirulent
Comparative genomic
Pathogenicity islands
Pan-genome
Author
Affilliation
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes. Departamento de Biologia Molecular e Fisiologia de Esterptocócicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisa Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
University of Colorado School of Medicine. Department of Immunology and Microbiology. Aurora, CO, USA.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes. Departamento de Biologia Molecular e Fisiologia de Esterptocócicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisa Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
University of Colorado School of Medicine. Department of Immunology and Microbiology. Aurora, CO, USA.
Universidade Federal do Pará. Instituto de Ciências Biológicas. Centro de Genômica e Biologia de Sistemas. Belém, PA, Brasil.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes. Departamento de Biologia Molecular e Fisiologia de Esterptocócicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Streptococcus agalactiae are important pathogenic bacteria that cause severe infections in humans, especially
neonates. The mechanism by which ST-17 causes invasive infections than other STs is not well understood. In
this study, we sequenced the first genome of a S. agalactiae ST-17 strain isolated in Brazil using the Illumina
HiSeq 2500 technology. S. agalactiae GBS90356 ST-17 belongs to the capsular type III and was isolated from a
neonatal with a fatal case of meningitis. The genome presented a size of 2.03 Mbp and a G+C content of 35.2%.
S. agalactiae has 706 genes in its core genome and an open pan-genome with a size of 5.020 genes, suggesting a
high genomic plasticity. GIPSy software was used to identify 10 Pathogenicity islands (PAIs) which corresponded
to 15% of the genome size. IslandViewer4 corroborated the prediction of six PAIs. The pathogenicity islands
showed important virulence factors genes for S. agalactiae e.g. neu, cps, dlt, fbs, cfb, lmb. SignalP detected 20
proteins with signal peptides among the 352 proteins found in PAIs, which 60% were located in the SagPAI_5.
SagPAI_2 and 5 were mainly detected in ST-17 strains studied. Moreover, we identified 51 unique genes, 9
recombination regions and a large number of SNPs with an average of 760.3 polymorphisms, which can be
related with high genomic plasticity and virulence during host-pathogen interactions. Our results showed implications
for pathogenesis, evolution, concept of species and in silico analysis value to understand the epidemiology
and genome plasticity of S. agalactiae.
Keywords in Portuguese
Streptococcus agalactiaeST-17
Hipervirulente
Genômico comparativo
Ilhas de patogenicidade
Pan-genoma
Keywords
Streptococcus agalactiaeST-17
Hypervirulent
Comparative genomic
Pathogenicity islands
Pan-genome
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