Paul De Vos, Monika Ehling-Schulz, Vincent Sanchis, Philippe Normand, Christophe Nguyen-The, Marc Heyndrickx, Alexei Sorokin, Marie-Hélène Guinebretière, Birgitta Svensson, Fabiano L. Thompson, Peter Dawyndt, Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale (SQPOV), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratory for Microbiology and BCCM/LMG Bacteria Collection, Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT), Institute of Biology, Department of Genetics, Federal University of Rio de Janeiro, Génétique Microbienne et Environnement (GME), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), 7Lehrstuhl für Mikrobielle Ökologie, Department für Grundlagen der Biowissenschaften, Technische Universität Munchen - Université Technique de Munich [Munich, Allemagne] (TUM), Sweedish Dairy Association, Lund University [Lund], Unité de Génétique Microbienne et Environnement (UR1249), Department of Animal Product Quality, Ministry of the Flemish Community, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Avignon Université (AU), Ghent University [Belgium] (UGENT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Technische Universität München [München] (TUM), Avignon Université (AU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale ( SQPOV ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse ( UAPV ), Ghent University [Belgium] ( UGENT ), Génétique Microbienne et Environnement ( GME ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Technische Universität München [München] ( TUM ), and Unité de Génétique Microbienne et Environnement ( UR1249 )
The Bacillus cereus Group comprises organisms that are widely distributed in the environment and are of health and economic interest. We demonstrate an ‘ecotypic' structure of populations in the B. cereus Group using (i) molecular data from Fluorescent Amplified Fragment Length Polymorphism patterns, ribosomal gene sequences, partial panC gene sequences, ‘psychrotolerant' DNA sequence signatures and (ii) phenotypic and descriptive data from range of growth temperature, psychrotolerance and thermal niches. Seven major phylogenetic groups (I to VII) were thus identified, with ecological differences that provide evidence for a multiemergence of psychrotolerance in the B. cereus Group. A moderate thermotolerant group (VII) was basal to the mesophilic group I, from which in turn distinct thermal lineages have emerged, comprising two mesophilic groups (III, IV), an intermediate group (V) and two psychrotolerant groups (VI, II). This stepwise evolutionary transition toward psychrotolerance was particularly well illustrated by the relative abundance of the ‘psychrotolerant' rrs signature (as defined by Pruss et al.) copies accumulated in strains that varied according to the phylogenetic group. The ‘psychrotolerant' cspA signature (as defined by Francis et al.) was specific to group VI and provided a useful way to differentiate it from the psychrotolerant group II. This study illustrates how adaptation to novel environments by the modification of temperature tolerance limits has shaped historical patterns of global ecological diversification in the B. cereus Group. The implications for the taxonomy of this Group and for the human health risk are discussed.