Смена серогруппы Vibrio cholerae в водных резервуарах

Природными резервуарами Vibrio cholerae служат водные местообитания, где он колонизирует хитиновые экзоскелеты линяющих копепод. Рост V. cholerae на хитиновой поверхности индуцирует состояние компетентности к естественной трансформации — механизму внутри-видового обмена генами. Антигенно разнообразные детерминанты O-серогрупп V. cholerae кодируются генетически вариабельным кластером генов биосинтеза, который с обеих сторон окружён хромосомными участками, сохраняющимися у разных серогрупп. Чтобы определить, могут ли такая структура генома и индуцированная хитином естественная трансформация обеспечивать обмен кластерами генов, специфичными для серогрупп, между разными O-серогруппами V. cholerae, штамм V. cholerae O1 El Tor совместно культивировали со штаммом V. cholerae O139 Bengal в составе биоплёнки на одной и той же хитиновой поверхности, погружённой в морскую воду; были получены трансформанты O1→O139. Смена серогруппы у реципиентного штамма O1 под воздействием донора O139 была подтверждена сравнительной геномной гибридизацией, биохимической и серологической характеристикой детерминанты O-антигена, а также устойчивостью трансформантов O1→O139 к бактериолизу вирулентным O1-специфичным фагом. Было показано, что смена серогруппы произошла в результате однократного обмена крупными фрагментами ДНК. Участки рекомбинации локализовались в гомологичных областях, общих для других серогрупп V. cholerae и фланкирующих кодирующие последовательности, специфичные для серогрупп. Этот результат, а также успешная смена серогруппы штамма O1 под воздействием геномной ДНК O37 указывают на то, что индуцированная хитином естественная трансформация может быть распространённым механизмом смены серогруппы в водных местообитаниях и возникновения вариантов V. cholerae, лучше адаптированных к выживанию в экологических нишах или обладающих большей патогенностью для человека.