J 2025

Directed evolution of phages in biofilms enhances Pseudomonas aeruginosa control through improved lipopolysaccharide recognition

MENESES, Luciana; Lucie VALENTOVÁ; Silvio B SANTOS; Jelena ERDMANN; Aurelie CRABBE et al.

Základní údaje

Originální název

Directed evolution of phages in biofilms enhances Pseudomonas aeruginosa control through improved lipopolysaccharide recognition

Autoři

MENESES, Luciana; Lucie VALENTOVÁ ORCID; Silvio B SANTOS; Jelena ERDMANN; Aurelie CRABBE; Pavel PLEVKA; Susanne HAEUSSLER; Diana P PIRES; Tom COENYE a Joana AZEREDO

Vydání

Nature communications, BERLIN, NATURE PORTFOLIO, 2025, 2041-1723

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 15.700 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14740/25:00143805

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

P.; aeruginosa; biofilm; HOST-RANGE; PREDICTION; TOPOLOGY; RECEPTOR; DATABASE; CRYO-EM

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 10. 3. 2026 11:40, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

Pseudomonas aeruginosa is a leading cause of chronic lung infections in cystic fibrosis (CF) patients. While bacteriophages hold potential as a treatment for antibiotic-resistant infections, the complex structure and heterogeneity of P. aeruginosa biofilms pose significant challenges to phage therapy. In this study, we investigate the adaptive evolution of the Pbunavirus phage PE1 to biofilms formed by a CF-derived P. aeruginosa isolate. Our findings reveal that biofilm-adapted PE1 mutants exhibit enhanced efficacy in controlling biofilms in vitro under conditions mimicking the CF lung environment. This improvement is attributed to the mutants' increased ability to recognize the diverse populations within the biofilm. Using a combination of cryo-EM, lipopolysaccharide (LPS) profiling, and adsorption assays, we demonstrate that mutations in tail fiber and baseplate genes of the phage improve adsorption and enable recognition of truncated LPS variants. This study highlights the critical role of biofilm heterogeneity in limiting phage effectiveness, identifies mechanisms to overcome this barrier, and pinpoints specific genomic targets for engineering phages tailored for therapeutic applications in CF patients.

Návaznosti

EH23_015/0008175, projekt VaV
Název: Inovace České infrastruktury pro integrativní strukturní biologii
90242, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB III