Conflicting selection alters the trajectory of molecular evolution in a tripartite bacteria-plasmid-phage interaction.
Conflicting selection alters the trajectory of molecular evolution in a tripartite bacteria-plasmid-phage interaction.
复制标题
DOI：
10.1111/mec.14080
复制
发表时间：
2017-05
影响因子：
4.9
通讯作者：
Brockhurst MA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harrison E;Hall JPJ;Paterson S;Spiers AJ;Brockhurst MA
细菌参与了一个复杂的生态相互作用网络，其中包括移动的遗传元件（MGE），如质粒和质粒。这些元件在微生物群落中作为水平基因转移的载体发挥关键作用，但也可以是选择其细菌宿主的重要来源。在自然界中，细菌很可能同时遇到多个MGE，MGE之间的冲突选择可能会改变细菌对每个MGE的进化反应。在这里，我们测试的细菌，荧光假单胞菌，裂解噬菌体，SBW25φ2，和接合质粒，pQBR 103之间的三方相互作用，使用实验进化细菌的基因组测序与多个MGE的相互作用对细菌分子进化的影响。我们表明，单独的，质粒和质粒施加选择导致细菌的进化反应，是不同的细菌种群进化没有MGE，但在一起，质粒和质粒施加冲突的选择细菌，限制成对的相互作用中观察到的进化反应。我们的研究结果强调了从观察到的对每个选择压力的进化反应来预测对多个选择压力的进化反应的可能困难。了解复杂的微生物群落包括许多物种和MGE的进化将需要我们超越成对相互作用的研究。
Bacteria engage in a complex network of ecological interactions, which includes mobile genetic elements (MGEs) such as phages and plasmids. These elements play a key role in microbial communities as vectors of horizontal gene transfer but can also be important sources of selection for their bacterial hosts. In natural communities, bacteria are likely to encounter multiple MGEs simultaneously and conflicting selection among MGEs could alter the bacterial evolutionary response to each MGE. Here, we test the effect of interactions with multiple MGEs on bacterial molecular evolution in the tripartite interaction between the bacterium, Pseudomonas fluorescens, the lytic bacteriophage, SBW25φ2, and conjugative plasmid, pQBR103, using genome sequencing of experimentally evolved bacteria. We show that individually, both plasmids and phages impose selection leading to bacterial evolutionary responses that are distinct from bacterial populations evolving without MGEs, but that together, plasmids and phages impose conflicting selection on bacteria, constraining the evolutionary responses observed in pairwise interactions. Our findings highlight the likely difficulties of predicting evolutionary responses to multiple selective pressures from the observed evolutionary responses to each selective pressure alone. Understanding evolution in complex microbial communities comprising many species and MGEs will require that we go beyond studies of pairwise interactions.
登录
查看更多内容
影响因子：
11.3
作者：
Koskella B;Brockhurst MA
通讯作者：
Brockhurst MA
影响因子：
4.8
作者：
Mulrooney, EF;Poon, KKH;Lam, JS
通讯作者：
Lam, JS
DOI：
10.1007/978-1-4614-3567-9_16
发表时间：
2012-01-01
期刊：
EVOLUTIONARY SYSTEMS BIOLOGY
影响因子：
--
作者：
Buckling, Angus;Brockhurst, Michael
通讯作者：
Brockhurst, Michael
影响因子：
3.7
作者：
Dougherty, Kevin;Smith, Brian A.;Baltrus, David A.
通讯作者：
Baltrus, David A.
影响因子：
4.4
作者：
Perez-Mendoza, Daniel;de la Cruz, Fernando
通讯作者：
de la Cruz, Fernando