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Journal articles
Genomic analysis of smooth tubercle bacilli provides insights into ancestry and pathoadaptation of Mycobacterium tuberculosis
Philip Supply
1
Michael Marceau
1
Sophie Mangenot
2
David Roche
3, 2
Carine Rouanet
1
Varun Khanna
4
Laleh Majlessi
5
Alexis Criscuolo
6
Julien Tap
6
Alexandre Pawlik
4
Laurence Fiette
7, 8
Mickael Orgeur
4
Michel Fabre
9
Cécile Parmentier
4
Wafa Frigui
4
Roxane Simeone
4
Eva Boritsch
4
Anne-Sophie Debrie
10, 1
Eve Willery
1
Danielle Walker
11
Michael Quail
11
Laurence Ma
12
Christiane Bouchier
12
Grégory Salvignol
3, 2
Fadel Sayes
5
Alessandro Cascioferro
4
Torsten Seemann
13
Valérie Barbe
14, 2
Camille Locht
15, 1
Maria-Cristina Gutierrez
1, 16
Claude Leclerc
5
Stephen Bentley
11
Timothy Stinear
17
Sylvain Brisse
6
Claudine Médigue
3, 2
Julian Parkhill
11
Stéphane Cruveiller
3, 2
Roland Brosch
4, *
*
Corresponding author
Philip Supply 1
Author IdHAL : philip-supply ORCID : https://orcid.org/0000-0003-3690-3853
Michael Marceau 1
Author
Sophie Mangenot 2
Author
David Roche 3, 2
Author
Carine Rouanet 1
Author
Varun Khanna 4
Author
Laleh Majlessi 5
Author
Alexis Criscuolo 6
Author IdHAL : alexis-criscuolo ORCID : https://orcid.org/0000-0002-8212-5215
Julien Tap 6
Author
Alexandre Pawlik 4
Author IdHAL : apawlik ORCID : https://orcid.org/0000-0002-5680-576X
Laurence Fiette 7, 8
Author
Mickael Orgeur 4
Author
Michel Fabre 9
Author
Cécile Parmentier 4
Author
Wafa Frigui 4
Author
Roxane Simeone 4
Author IdHAL : roxane-simeone ORCID : https://orcid.org/0000-0002-7082-7842
Eva C. Boritsch 4
Author
Anne-Sophie Debrie 10, 1
Author
Eve Willery 1
Author
Danielle Walker 11
Author
Michael A. Quail 11
Author
Laurence Ma 12
Author
Christiane Bouchier 12
Author
Grégory Salvignol 3, 2
Author
Fadel Sayes 5
Author IdHAL : fsayes ORCID : https://orcid.org/0000-0001-7928-6643
Alessandro Cascioferro 4
Author
Torsten C Seemann 13
Author
Valérie Barbe 14, 2
Author
Camille Locht 15, 1
Author
Maria-Cristina Gutierrez 1, 16
Author
Claude Leclerc 5
Author
Stephen D Bentley 11
Author
Timothy Stinear 17
Author
Sylvain Brisse 6
Author IdHAL : sylvain-brisse ORCID : https://orcid.org/0000-0002-2516-2108
Claudine Médigue 3, 2
Author
Julian Parkhill 11
Author
Stéphane Cruveiller 3, 2
Author
Roland Brosch 4
Correspondent author
1
CIIL - Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - BP 245 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR9017 (France)
- CHRU Lille - Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] : U1019 (2, avenue Oscar Lambret - 59037 Lille Cedex - France)
- Université de Lille : UMR9017 (Lille - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1019 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
- Institut Pasteur de Lille : UMR8204 (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - France)
- RIIP - Réseau International des Instituts Pasteur (25, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
2
CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay
Centre de Grenoble
Centre de Cadarache
etc - France)
3
UMR 8030 - Génomique métabolique (GENOSCOPE, 2 rue Gaston Crémieux 91057 Evry Cedex - France)
- GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] : DRF/JACOB (2, rue Gaston Crémieux CP5706 91057 EVRY Cedex - France)
- Université Paris-Saclay (Bâtiment Bréguet, 3 Rue Joliot Curie 2e ét, 91190 Gif-sur-Yvette - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/JACOB (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- UEVE - Université d'Évry-Val-d'Essonne (Boulevard François Mitterrand 91025 Evry Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8030 (France)
4
Pathogénomique mycobactérienne intégrée (Département Génomes et Génétique, 25-28, rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
5
Régulation Immunitaire et Vaccinologie (Département d'Immunologie, 25-28 rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
- UPEC UP12 - Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (61 avenue du Général de Gaulle - 94010 Créteil cedex - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1041 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
6
PF8 - Génotypage des Pathogènes et Santé Publique (Plate-forme) (25-28 rue du Docteur Roux, F-75724 Paris Cedex 15 - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
7
Histopathologie humaine et Modèles animaux (Département Infection et Epidémiologie, 25-28 rue du Docteur Roux, F-75724 Paris Cedex 15 - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
8
UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
9
HIA Percy (France)
10
Mécanismes moléculaires de la pathogénie microbienne (Institut Pasteur de Lille 1, rue du Professeur Calmette 59019 Lille - France)
- Institut Pasteur de Lille (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - France)
- RIIP - Réseau International des Instituts Pasteur (25, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U447 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
11
The Wellcome Trust Sanger Institute [Cambridge] (Hinxton, Cambridge CB10 1SA, UK - United Kingdom)
12
Génomique (Plate-Forme) - Genomics Platform (Pôle BIOMICS, CITECH
28 rue du Docteur Roux, 75724 Paris Cedex 15 - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
13
Victorian Bioinformatics Consortium [Clayton] (Australia)
- Monash University [Clayton] (Clayton, VIC 3800, Australia - Australia)
14
GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (2, rue Gaston Crémieux CP5706 91057 EVRY Cedex - France)
- Université Paris-Saclay (Bâtiment Bréguet, 3 Rue Joliot Curie 2e ét, 91190 Gif-sur-Yvette - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/JACOB (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
15
Mécanismes moléculaires de la pathogenèse bactérienne (Institut Pasteur 1, Rue du Professeur Calmette 59019 LILLE CEDEX - France)
- Institut Pasteur de Lille (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - France)
- RIIP - Réseau International des Instituts Pasteur (25, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U629 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
16
Département Infection et Epidémiologie - Department of Infection and Epidemiology (25-28 rue du Docteur Roux - 75724 Paris Cedex 15 - France)
- Institut Pasteur [Paris] (25-28, rue du docteur Roux, 75724 Paris cedex 15 - France)
17
University of Melbourne (Parkville VIC 3010 - Australia)
Abstract : Global spread and limited genetic variation are hallmarks of M. tuberculosis, the agent of human tuberculosis. In contrast, Mycobacterium canettii and related tubercle bacilli that also cause human tuberculosis and exhibit unusual smooth colony morphology are restricted to East Africa. Here, we sequenced and analyzed the whole genomes of five representative strains of smooth tubercle bacilli (STB) using Sanger (4-5× coverage), 454/Roche (13-18× coverage) and/or Illumina DNA sequencing (45-105× coverage). We show that STB isolates are highly recombinogenic and evolutionarily early branching, with larger genome sizes, higher rates of genetic variation, fewer molecular scars and distinct CRISPR-Cas systems relative to M. tuberculosis. Despite the differences, all tuberculosis-causing mycobacteria share a highly conserved core genome. Mouse infection experiments showed that STB strains are less persistent and virulent than M. tuberculosis. We conclude that M. tuberculosis emerged from an ancestral STB-like pool of mycobacteria by gain of persistence and virulence mechanisms, and we provide insights into the molecular events involved.
Document type :
Journal articles
Domain :
Complete list of metadata
https://hal-pasteur.archives-ouvertes.fr/pasteur-02615220
Contributor : Fadel Sayes Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, May 22, 2020 - 12:01:13 PM
Last modification on : Monday, December 13, 2021 - 9:16:11 AM
Contributor : Fadel Sayes Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, May 22, 2020 - 12:01:13 PM
Last modification on : Monday, December 13, 2021 - 9:16:11 AM
File
ng.2517.pdf
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Licence
Distributed under a Creative Commons Attribution - NonCommercial - ShareAlike 4.0 International License
Identifiers
- HAL Id : pasteur-02615220, version 1
- DOI : 10.1038/ng.2517
- PUBMED : 23291586
- PUBMEDCENTRAL : PMC3856870
Collections
Citation
Philip Supply, Michael Marceau, Sophie Mangenot, David Roche, Carine Rouanet, et al.. Genomic analysis of smooth tubercle bacilli provides insights into ancestry and pathoadaptation of Mycobacterium tuberculosis. Nature Genetics, Nature Publishing Group, 2013, 45 (2), pp.172-179. ⟨10.1038/ng.2517⟩. ⟨pasteur-02615220⟩
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