Similar yet different: phylogenomic analysis to delineate Salmonella and Citrobacter species boundaries

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dc.contributor.author

Pilar, Ana Victoria C.

Petronella, Nicholas

Dussault, Forest M.

Verster, Adrian J.

Bekal, Sadjia

Levesque, Roger C.

Goodridge, Lawrence

Tamber, Sandeep

dc.date.accessioned

2024-03-13T14:28:45Z

dc.date.available

2024-03-13T14:28:45Z

dc.date.issued

2020-05-29

dc.description.abstract - en

Background Salmonella enterica is a leading cause of foodborne illness worldwide resulting in considerable public health and economic costs. Testing for the presence of this pathogen in food is often hampered by the presence of background microflora that may present as Salmonella (false positives). False positive isolates belonging to the genus Citrobacter can be difficult to distinguish from Salmonella due to similarities in their genetics, cell surface antigens, and other phenotypes. In order to understand the genetic basis of these similarities, a comparative genomic approach was used to define the pan-, core, accessory, and unique coding sequences of a representative population of Salmonella and Citrobacter strains. Results Analysis of the genomic content of 58 S. enterica strains and 37 Citrobacter strains revealed the presence of 31,130 and 1540 coding sequences within the pan- and core genome of this population. Amino acid sequences unique to either Salmonella (n = 1112) or Citrobacter (n = 195) were identified and revealed potential niche-specific adaptations. Phylogenetic network analysis of the protein families encoded by the pan-genome indicated that genetic exchange between Salmonella and Citrobacter may have led to the acquisition of similar traits and also diversification within the genera. Conclusions Core genome analysis suggests that the Salmonella enterica and Citrobacter populations investigated here share a common evolutionary history. Comparative analysis of the core and pan-genomes was able to define the genetic features that distinguish Salmonella from Citrobacter and highlight niche specific adaptations.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Arrière-plan Salmonella enterica est l'une des principales causes de maladies d'origine alimentaire dans le monde, entraînant des coûts considérables pour la santé publique et l'économie. Les tests de présence de cet agent pathogène dans les aliments sont souvent entravés par la présence d'une microflore de fond qui peut se présenter sous la forme de Salmonella (faux positifs). Les isolats faussement positifs appartenant au genre Citrobacter peuvent être difficiles à distinguer des Salmonella en raison de similitudes dans leur génétique, leurs antigènes de surface cellulaire et d'autres phénotypes. Afin de comprendre la base génétique de ces similitudes, une approche génomique comparative a été utilisée pour définir les séquences codantes pan-, core, accessoires et uniques d'une population représentative de souches de Salmonella et de Citrobacter. Résultats L'analyse du contenu génomique de 58 souches de S. enterica et de 37 souches de Citrobacter a révélé la présence de 31 130 et 1 540 séquences codantes dans le génome pan- et central de cette population. Des séquences d'acides aminés uniques à Salmonella (n = 1112) ou à Citrobacter (n = 195) ont été identifiées et ont révélé des adaptations potentielles spécifiques à une niche. L'analyse du réseau phylogénétique des familles de protéines codées par le pan-génome a indiqué que l'échange génétique entre Salmonella et Citrobacter aurait pu conduire à l'acquisition de traits similaires ainsi qu'à une diversification au sein des genres. Conclusions L'analyse génomique de base suggère que les populations de Salmonella enterica et de Citrobacter étudiées ici partagent une histoire évolutive commune. L'analyse comparative du noyau et du pan-génome a permis de définir les caractéristiques génétiques qui distinguent Salmonella de Citrobacter et de mettre en évidence des adaptations spécifiques à une niche.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1186/s12864-020-06780-y

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2117

dc.language.iso

en

dc.publisher

BMC

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Similar yet different: phylogenomic analysis to delineate Salmonella and Citrobacter species boundaries

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Article

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