Forecasting the dissemination of antibiotic resistance genes across bacterial genomes

水平基因转移 流动遗传元素 基因组 生物 基因 细菌 抗生素耐药性 系统发育树 整合酶 细菌基因组大小 计算生物学 遗传学
作者
Mostafa M. H. Ellabaan,Christian Munck,Andreas Porse,Lejla Imamovic,Morten Otto Alexander Sommer
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:173
标识
DOI:10.1038/s41467-021-22757-1
摘要

Abstract 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.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.2应助Messi采纳,获得10
刚刚
刚刚
Richard发布了新的文献求助10
2秒前
Ruadong发布了新的文献求助10
2秒前
哭泣耷完成签到,获得积分10
2秒前
SciGPT应助looloo采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
隐形曼青应助辣辣采纳,获得10
4秒前
稳重的小之完成签到,获得积分10
4秒前
超级飞侠给超级飞侠的求助进行了留言
4秒前
NexusExplorer应助6521981采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
王亚琪完成签到,获得积分10
5秒前
烟花应助Queen采纳,获得10
6秒前
不语发布了新的文献求助10
7秒前
Guo应助陈乔采纳,获得10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
9秒前
0717发布了新的文献求助20
9秒前
miracle完成签到 ,获得积分10
9秒前
想学完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
炙热的雪旋完成签到,获得积分20
11秒前
小薇发布了新的文献求助10
11秒前
golyanovasa发布了新的文献求助10
12秒前
酷波er应助K先生采纳,获得10
12秒前
寒冷怜南完成签到,获得积分10
12秒前
机灵的难破完成签到,获得积分10
12秒前
十一完成签到 ,获得积分10
12秒前
张远幸完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
隐形曼青应助Passion采纳,获得10
14秒前
14秒前
姬师完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助kle采纳,获得10
15秒前
15秒前
Jasper应助LG采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234620
关于积分的说明 17487118
捐赠科研通 5468450
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889095
邀请新用户注册赠送积分活动 1866003
关于科研通互助平台的介绍 1703611