Lait 78 (1998) 53-58
DOI: 10.1051/lait:199817

Does gene horizontal transfer occur in lactic acid bacteria co-cultures?

Gérard Guédon, Florence Bourgoin and Bernard Decaris

Laboratoire de Génétique et Microbiologie, U.A. Inra 952. Université Henri-Poincaré-Nancy I, Faculté des Sciences, B.P. 239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

Abstract - Four types of insertion sequences, IS1191, IS981, ISS1 and IS 1194, were identified in Streptococcus thermophilus CNRZ368. The ISS1 elements can be divided into three sub-groups, a, P and y sharing 75-85% nucleotide sequence identity. Mosaic elements resulting from recombination between ISS1 belonging to different subgroups were also identified. The IS1191, IS981. a and P ISS1 nucleotide sequences from S. thermophilus CNRZ368 were found to be almost identical to insertion sequences from Lactococcus lactis, suggesting that horizontal transfers have recently occurred between these distantly related lactic acid bacteria. IS distribution indicates that horizontal transfers have probably occurred from S. thermophilus to L. lactis and from L lactis to S. thermophilus during cocultures used for cheese manufacture. Furthermore, IS1194 distribution also suggests that some strains of S. thermophilus and L. lactis have acquired this IS by horizontal transfer(s) from an unidentified bacterium. The three ISS / copies, two of the four IS9S / copies and the unique IS11 94 copy of S. thermophilus CNRZ368 are clustered in the same 12 kb chromosomal region which could have been acquired from L. lactis. Furthermore, other sequence comparisons showed that horizontal transfers of IS and other genes like citP encoding citrate permease occurred between various species belonging to five genera of lactic acid bacteria, Lactococcus, S treptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc and Enterococcus. © Inra / Elsevier, Paris.

Résumé - Des transferts horizontaux d'information génétique se produisent-ils lors des cocultures de bactéries lactiques ?
Quatre types différents de séquences d'insertion, IS1191, IS981, ISS / et ISI 194 ont été caractérisés chez S. thermophilus CNRZ368. Les éléments ISS1 peuvent être répartis en trois sous-groupes, a, P et y. dont les séquences divergent de 15 à 25 % et des éléments mosaïques résultant de la recombinaison d'ISS1 de sous-groupes différents. Les séquences nucléotidiques de types IS1191, IS9S1, ISS1 a et p de S. thermophiles CNRZ368 sont presque identiques à celles des éléments homologues de L lacis. suggérant que des transferts horizontaux se sont produits récemment entre ces deux espèces bactériennes. La distribution de ces éléments suggère que des transferts horizontaux se seraient produits dans les deux sens lors des cocultures de ces deux espèces utilisées dans les fabrications fromagères. De plus, IS1194 aurait également été acquise chez les deux espèces par des transferts horizontaux à partir d'une espèce bactérienne non identifiée. Les trois copies d'ISS1, deux des quatre copies d'lS981 et l'unique copie d'IS1194 de S. thermophilus CNRZ368 sont regroupées dans un fragment chromosomique de 12 kb qui pourrait avoir été acquis par transfert horizontal à partir de L lactis. Les transferts d'IS et d'autres gènes comme citP codant la citrate perméase concernent des espèces appartenant à cinq genres différents de bactéries lactiques, Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus. Leuconostoc et Enterococcus. © Inra / Elsevier. Paris.

Key words: horizontal transfer / Streptococcus thermopiles / Lactococcus lactis / lactic acid bacteria / insertion sequence

Mots clés : transfert horizontal / Streptococcus thermophilus / Lactococcus lactis / bactéries lactiques / séquence d'insertion