Los receptores determinan el rango de hospedador de los fagos líticos en Pseudomonas aeruginosa

Resumen Los bacteriófagos líticos (fago), depredadores virales de bacterias, ofrecen una solución prometedora para tratar infecciones bacterianas. Sin embargo, el estrecho rango de hospedadores de los fagos limita la utilidad amplia de fagos individuales, lo que convierte a los determinantes del rango de hospedador de fagos en un tema de gran interés. Aquí, realizamos un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS) para identificar genes bacterianos asociados con resistencia o susceptibilidad a dos fagos líticos, OMKO1 y LPS-5, utilizados recientemente en un ensayo clínico para pacientes con fibrosis quística (pwCF). Analizamos 80 aislamientos clínicos de Pseudomonas aeruginosa recolectados de pwCF. Para OMKO1, los genes cruciales para la infección estaban asociados con la formación de biopelículas, la síntesis de exopolisacáridos, el metabolismo, porinas y ensamblaje de flagelos. Validamos un papel crítico de los genes de flagelo en experimentos de mutagénesis por transposón y ensayos funcionales. Para LPS-5, los genes asociados con la reparación de ADN, metabolismo y biosíntesis de lipopolisacáridos son cruciales para la infección. Confirmamos el papel crítico del LPS/antígeno O en la susceptibilidad a LPS-5. Curiosamente, la presencia de genes bacterianos que codifican mecanismos de defensa bacteriana no es predictiva de la susceptibilidad a fagos. En cambio, la abundancia relativa de varios elementos de defensa conocidos está asociada con el número de fagos templados dentro de los genomas bacterianos. En conjunto, nuestros hallazgos resaltan el papel central de los receptores en la determinación del rango de hospedador de los fagos, proporcionando información valiosa para el desarrollo de terapias basadas en fagos contra infecciones bacterianas.