Lait 70 (1990) 107-116
DOI: 10.1051/lait:199029

Genetic and biological characterization of nine Streptococcus salivarius subsp thermophilus bacteriophages

D. Larbi, C. Colmin, L. Rousselle, B. Decaris and J.M. Simonet

Laboratoire de génétique et microbiologie, faculté des sciences, université Nancy I, BP 239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

(Received 17 July 1989; accepted 4 January 1990)

Abstract - Nine bacteriophages of Streptococcus salivarius subsp thermophilus isolated from different fermentation accidents, with different geographic origins, were compared according to their genomic structures and growth characteristics. Their genomes are linear, double-stranded DNA, with complementary cohesive ends. They belong to one group and are classed into 2 closely related strains. The phages of the same strain show the same restriction pattern with BamHI, EcoRI, HindIII and Pvu II. The bacteriophages ΦB1.2 and ΦA1.1 representative of the strain 1 and strain 2 respectively were characterized and compared according to their morphology, growth characteristics, restriction maps and DNA homology. They belong to Bradley's group B. The optimum concentration of 25 mM was determined for phage infections requiring calcium ions. One-step growth studies show that the latent period is 25 min for both ΦA1.1 and ΦB1.2; their burst size is 88 and 56 particles per infected cell, respectively. Their genomes are 36.2 ± 0.5 and 35.6 ± 0.5 kbp in length, respectively. The restriction maps of these genomes are constructed. Cross-hybridization experiments showed that the 2 bacteriophages are closely related. Using Southern blot hybridization, no homology was detected between the DNA of various bacterial strains, ie, strains sensitive or resistant to phage infections, and the ΦB1.2 DNA, indicating that these bacteria are not lysogenic for these phages.

Résumé - Caractérisation génétique et biologique de 9 bactériophages de Streptococcus salivarius subsp thermophilus
L'analyse des profils de restriction de 9 bactériophages issus d'accidents de fabrication et d'origines géographiques différentes a montré une parenté entre ces phages. Leurs génomes sont linéaires avec des extrémités cohésives. Ils ont été classés en 1 seul groupe contenant 2 souches, chaque souche étant caractérisée par un même profil de restriction obtenu avec les endonucléases BamHI, EcoRI, HindIII et PvuII. Les bactériophages ΦB1.2 et ΦA1.1 correspondant respectivement à la souche 1 et 2 ont été étudiés au niveau morphologique, biologique et génétique. Ils appartiennent au groupe B de Bradley. Leurs caractéristiques de croissance ont été définies. Ils nécessitent la présence d'ions Ca²⁺, la concentration optimale de CaCI₂ étant de 25 mM. La durée de leur cycle de multiplication est de 25 min. La taille de la récolte est de 88 particules par cellule infectée pour ΦB1.2 et de 56 particules par cellule infectée pour ΦA1.1. La taille du génome ΦA1.1 est de 36,2 ± 0,5 kb et celle de ΦB1.2 est de 35,6 ± 0,5 kb. La cartographie de ces génomes montre une grande ressemblance, qui a été confirmée par hybridation ADN-ADN. Des expériences d'hybridation utilisant comme sonde l'ADN de ΦB1.2 ne révèlent aucune homologie de séquence avec les génomes des bactéries industrielles, sensibles et résistantes, ce qui indique que ces bactéries ne sont pas lysogènes pour les bactériophages étudiés.

Key words: bacteriophage / Streptococcus salivarius subsp thermophilus / restriction map / DNA homology / growth characteristic / morphology

Mots clés : bactériophage / streptococcus salivarius subsp thermophilus / carte de restriction / homologie d'ADN / caractéristique de croissance / morphologie