Genomic network analysis of environmental and livestock F-type plasmid populations.
Genomic network analysis of environmental and livestock F-type plasmid populations.
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DOI：
10.1038/s41396-021-00926-w
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发表时间：
2021-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
REHAB consortium
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Matlock W;Chau KK;AbuOun M;Stubberfield E;Barker L;Kavanagh J;Pickford H;Gilson D;Smith RP;Gweon HS;Hoosdally SJ;Swann J;Sebra R;Bailey MJ;Peto TEA;Crook DW;Anjum MF;Read DS;Walker AS;Stoesser N;Shaw LP;REHAB consortium
F型质粒种类繁多，具有重要的临床意义，通常携带赋予抗菌素耐药性（AMR）的基因，如超广谱β-内酰胺酶，特别是在肠球菌目中。组织这种质粒多样性是具有挑战性的，目前的知识主要基于临床环境中的质粒。在这里，我们提出了一个网络社区分析的F-型质粒从环境（进水，出水和上游/下游水道周围的污水处理工程）和牲畜设置的大型调查。我们使用一个易于处理和可扩展的方法来研究质粒元数据和网络社区之间的关系。这揭示了生态位（采样室和宿主属）如何划分和塑造质粒多样性。我们还对网络社区进行泛基因组风格的分析。我们发现，这样的社区定义的核心基因的独特组合，有限的重叠。这些核心基因的比对的基础上构建质粒的同源性，我们表明，质粒的辅助功能是密切相关的核心基因的内容。两者合计，我们的研究结果表明，稳定的F型质粒骨架结构可以持续在环境设置，同时允许显着的变化，可能与生态位适应的辅助基因内容。F型质粒与AMR的关联可能反映了它们对快速生态位适应的适应性。
F-type plasmids are diverse and of great clinical significance, often carrying genes conferring antimicrobial resistance (AMR) such as extended-spectrum β-lactamases, particularly in Enterobacterales. Organising this plasmid diversity is challenging, and current knowledge is largely based on plasmids from clinical settings. Here, we present a network community analysis of a large survey of F-type plasmids from environmental (influent, effluent and upstream/downstream waterways surrounding wastewater treatment works) and livestock settings. We use a tractable and scalable methodology to examine the relationship between plasmid metadata and network communities. This reveals how niche (sampling compartment and host genera) partition and shape plasmid diversity. We also perform pangenome-style analyses on network communities. We show that such communities define unique combinations of core genes, with limited overlap. Building plasmid phylogenies based on alignments of these core genes, we demonstrate that plasmid accessory function is closely linked to core gene content. Taken together, our results suggest that stable F-type plasmid backbone structures can persist in environmental settings while allowing dramatic variation in accessory gene content that may be linked to niche adaptation. The association of F-type plasmids with AMR may reflect their suitability for rapid niche adaptation.
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影响因子：
5.2
作者：
Irrgang A;Falgenhauer L;Fischer J;Ghosh H;Guiral E;Guerra B;Schmoger S;Imirzalioglu C;Chakraborty T;Hammerl JA;Käsbohrer A
通讯作者：
Käsbohrer A
开放式细菌种群基因组学：BIGSDB软件，pubmlst.org网站及其应用。
影响因子：
--
作者：
Jolley KA;Bray JE;Maiden MCJ
通讯作者：
Maiden MCJ
影响因子：
14.9
作者：
Galata V;Fehlmann T;Backes C;Keller A
通讯作者：
Keller A
DOI：
10.1017/gheg.2017.4
发表时间：
2017
期刊：
Global health, epidemiology and genomics
影响因子：
--
作者：
Allcock S;Young EH;Holmes M;Gurdasani D;Dougan G;Sandhu MS;Solomon L;Török ME
通讯作者：
Török ME
影响因子：
3.3
作者：
Bartley, Patricia S.;Domitrovic, T. Nicholas;Perez, Federico
通讯作者：
Perez, Federico