Pathogenic strains of Shewanella putrefaciens contain plasmids that are absent in the probiotic strain Pdp11.

Abstract

Shewanella putrefaciens incluye cepas probióticas, saprofíticas y patógenas en peces, pero los factores que determinan estas diferencias no se conocen bien. En este estudio se investigó la presencia y características de plásmidos en ocho cepas con distintos comportamientos: cinco patógenas, dos saprofíticas y una probiótica (Pdp11). Bajo diversas condiciones de cultivo, solo dos cepas patógenas (SH4 y SH12) presentaron plásmidos, mientras que la cepa probiótica Pdp11 y las saprofíticas carecían de ellos. Mediante un flujo de trabajo que integró secuenciación Sanger e Illumina, se ensamblaron completamente los plásmidos pSH4 y pSH12. Ambos codifican una proteína iniciadora de replicación tipo repB y una toxina del sistema toxina-antitoxina tipo II PemK, vinculada a mantenimiento plasmídico y posibles factores de virulencia. La cepa probiótica no contiene estos elementos, lo que podría contribuir a su carácter beneficioso. El estudio aporta nuevas secuencias plasmídicas en Shewanella y evidencia que la presencia de plásmidos podría tener un papel en la diferenciación entre cepas probióticas y patógenas.

Shewanella putrefaciens comprises probiotic, saprophytic and pathogenic strains in fish, but the molecular traits underlying these differences remain unclear. This study investigated plasmid presence and characteristics in eight strains with contrasting phenotypes: five pathogenic, two saprophytic and the probiotic strain Pdp11. Under multiple growth conditions, plasmids were detected only in two pathogenic strains (SH4 and SH12), while the probiotic and saprophytic strains lacked plasmids. Using an integrated Sanger–Illumina workflow, complete assemblies of plasmids pSH4 and pSH12 were obtained. Both plasmids encode a repB family replication initiator protein and a type II toxin PemK, associated with plasmid maintenance and potential virulence functions. The probiotic strain Pdp11 lacks plasmids carrying these elements, which may contribute to its beneficial nature. This work provides novel plasmid sequences in Shewanella and suggests a potential role of plasmids in differentiating pathogenic and probiotic strains.