Antimicrobial resistance and diversity of Lactococcus garvieae by genomic approaches

Abstract

Lactococcus garvieae is the Gram-positive cocci bacteria known as the causative agent of infectious systemic disease. It causes fatal hemorrhagic septicemia in mainly cultured fish species, animals, and humans worldwide. Comparative genome analyses provide valuable information about genome identification and unique genomic features. In this study, the available L. garvieae genomes are evaluated by comparative genomics approaches. The results indicated that there are four distinct genetic groups of L. garvieae based on the Average Nucleotide Identity (ANI) value. The phylogenetic tree that was produced using the 16S rRNA sequence has similar genetic variances with the publicly available L. garvieae genome data on NCBI and supports the ANI value. In silico analysis of antimicrobial resistance revealed that each L. garvieae genome groups have unique antimicrobial resistance class genes, even though, all genomes have a common antibiotic-resistant class. Analyzing results of the antimicrobial resistance supports the L. garvieae genetic variations. This extensively comparative approach will provide new insights into the understanding of L. garvieae genomic diversity and antimicrobial resistance

teridir. Dünya çapında ağırlıklı olarak yetiştiriciliği yapılan balık türlerinde, hayvanlarda ve insanlarda ölümcül hemorajik septisemiye neden olmaktadır. Karşılaştırmalı genom analizleri, genomların tanımlaması ve benzersiz genomik özellikler hakkında bilgiler sağlarlar. Bu çalışmada, mevcut L. garvieae genomları karşılaştırmalı genomik yaklaşımlarla değerlendirilmiştir. Sonuçlar, Ortalama Nükleotid Kimliği (ANI) değerine dayalı olarak L. garvieae'nin dört farklı genetik gruba sahip olduğunu göstermektedir. Filogenetik ağaç, 16S rRNA genom bölgesi dizisi kullanılarak üretilmiş, NCBI üzerindeki halka açık L. garvieae genom verileriyle benzer genetik farklılıklara sahip olarak belirlenmiş ve ANI değerini desteklemiş olacak şekilde oluşmuştur. Yapılan antimikrobiyal dirençli genlerin in silico analizi ile tüm genomların ortak antimikrobiyal dirençli gen sınıfına sahip olmasına rağmen, her L. garvieae genom grubunun benzersiz antimikrobiyal direnç sınıfı genlerine sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. Yapılan antimikrobiyal direnç analiz sonuçları, L. garvieae genetik varyasyonlarını desteklemektedir. Bu kapsamlı karşılaştırmalı genom analizi yaklaşımı, L. garvieae’nın genomik çeşitliliği ve antimikrobiyal direncin anlaşılmasına yönelik yeni anlayışlar ortaya koymaktadır.