Forecasting the dissemination of antibiotic resistance genes across bacterial genomes.
Forecasting the dissemination of antibiotic resistance genes across bacterial genomes.
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DOI：
10.1038/s41467-021-22757-1
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发表时间：
2021-04-23
影响因子：
16.6
通讯作者：
Sommer MOA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ellabaan MMH;Munck C;Porse A;Imamovic L;Sommer MOA
抗生素耐药性通过抗生素耐药基因（ARG）的水平转移在细菌之间传播。在这里，我们着手确定细菌进化枝之间ARG转移的预测特征。我们使用一个统计框架，以确定假定的水平转移ARG和细菌传播他们的群体。我们确定了包含22，963个细菌基因组的152个基因交换网络。ARG-周围序列的分析确定编码推定的动员元件，如转座酶和整合酶，可能参与基因组之间的基因转移的基因。某些ARG似乎经常被不同的移动的遗传元件动员。我们研究了这些动员元素的系统发育范围，以预测已知ARG的潜在未来传播。使用一个单独的数据库与472,798基因组链球菌科，葡萄球菌科和肠杆菌科，我们确认34 94预测动员。我们探讨转移障碍以外的动员和实验表明，宿主的生理限制可以解释为什么特定的基因主要局限于革兰氏阴性菌，虽然他们的移动的元素支持传播革兰氏阳性菌。我们的方法可能使未来的耐药基因传播更好的风险评估。抗生素耐药性通过抗生素耐药基因（ARG）的水平转移在细菌之间传播。在这里，Ellabaan等人使用统计方法来识别与细菌分支之间的ARG转移相关的推定动员元件和其他特征，以预测已知ARG的潜在未来传播。
Antibiotic resistance spreads among bacteria through horizontal transfer of antibiotic resistance genes (ARGs). Here, we set out to determine predictive features of ARG transfer among bacterial clades. We use a statistical framework to identify putative horizontally transferred ARGs and the groups of bacteria that disseminate them. We identify 152 gene exchange networks containing 22,963 bacterial genomes. Analysis of ARG-surrounding sequences identify genes encoding putative mobilisation elements such as transposases and integrases that may be involved in gene transfer between genomes. Certain ARGs appear to be frequently mobilised by different mobile genetic elements. We characterise the phylogenetic reach of these mobilisation elements to predict the potential future dissemination of known ARGs. Using a separate database with 472,798 genomes from Streptococcaceae, Staphylococcaceae and Enterobacteriaceae, we confirm 34 of 94 predicted mobilisations. We explore transfer barriers beyond mobilisation and show experimentally that physiological constraints of the host can explain why specific genes are largely confined to Gram-negative bacteria although their mobile elements support dissemination to Gram-positive bacteria. Our approach may potentially enable better risk assessment of future resistance gene dissemination. Antibiotic resistance spreads among bacteria through horizontal transfer of antibiotic resistance genes (ARGs). Here, Ellabaan et al. use a statistical approach to identify putative mobilisation elements and other features associated with ARG transfer among bacterial clades to predict the potential future dissemination of known ARGs.
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影响因子：
3.5
作者：
GueroutFleury, AM;Frandsen, N;Stragier, P
通讯作者：
Stragier, P
DOI：
10.1126/science.1220761
发表时间：
2012-08-31
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Forsberg KJ;Reyes A;Wang B;Selleck EM;Sommer MO;Dantas G
通讯作者：
Dantas G
影响因子：
16.6
作者：
Ellabaan MMH;Munck C;Porse A;Imamovic L;Sommer MOA
通讯作者：
Sommer MOA
影响因子：
1.7
作者：
Bankevich, Anton;Nurk, Sergey;Pevzner, Pavel A.
通讯作者：
Pevzner, Pavel A.
影响因子：
14.9
作者：
Besemer, J;Lomsadze, A;Borodovsky, M
通讯作者：
Borodovsky, M