Convergent evolution of hyperswarming leads to impaired biofilm formation in pathogenic bacteria.
Convergent evolution of hyperswarming leads to impaired biofilm formation in pathogenic bacteria.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2013.07.026
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发表时间：
2013-08-29
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Xavier JB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
van Ditmarsch D;Boyle KE;Sakhtah H;Oyler JE;Nadell CD;Déziel É;Dietrich LE;Xavier JB
自然界中的大多数细菌生活在与表面相关的群落中，而不是浮游种群中。尽管如此，表面相关环境如何塑造细菌进化适应仍知之甚少。在这里，我们表明，使铜绿假单胞菌经历反复的集群（一种表面迁移的集体形式），推动了向超级集群表型的显着平行进化。在所有独立进化的超级集群中，可重复的超级集群表型是由鞭毛合成调节因子FleN的平行点突变引起的，FleN将天然的单鞭毛细菌锁定在多鞭毛状态，并赋予集群生长速率独立的优势。尽管超级群群在群群竞争中胜过了祖先菌株，但它们在生物膜形成方面却远远落后，而生物膜形成是铜绿假单胞菌在环境和临床环境中的一个重要特征。集群菌落的进化可靠地产生了不良生物膜形成物的进化这一发现支持了运动性和生物膜形成之间存在进化权衡。
Most bacteria in nature live in surface-associated communities rather than planktonic populations. Nonetheless, how surface-associated environments shape bacterial evolutionary adaptation remains poorly understood. Here we show that subjecting Pseudomonas aeruginosa to repeated rounds of swarming, a collective form of surface migration, drives remarkable parallel evolution towards a hyperswarmer phenotype. In all independently evolved hyperswarmers, the reproducible hyperswarming phenotype is caused by parallel point mutations in a flagellar synthesis regulator, FleN, which locks the naturally mono-flagellated bacteria in a multi-flagellated state and confers a growth-rate independent advantage in swarming. Even though hyperswarmers outcompete the ancestral strain in swarming competitions, they are strongly outcompeted in biofilm formation, which is an essential trait for P. aeruginosa in environmental and clinical settings. The finding that evolution in swarming colonies reliably produces evolution of poor biofilm formers supports the existence of an evolutionary tradeoff between motility and biofilm formation.
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影响因子：
3.6
作者：
Boles, BR;Thoendel, M;Singh, PK
通讯作者：
Singh, PK
影响因子：
3.2
作者：
Dasgupta, N;Ramphal, R
通讯作者：
Ramphal, R
DOI：
10.1038/nrmicro2259
发表时间：
2010-01
期刊：
Nature reviews. Microbiology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
5.4
作者：
Boyle KE;Heilmann S;van Ditmarsch D;Xavier JB
通讯作者：
Xavier JB
影响因子：
6.4
作者：
Cattoir V;Narasimhan G;Skurnik D;Aschard H;Roux D;Ramphal R;Jyot J;Lory S
通讯作者：
Lory S