Two modes of evolution shape bacterial strain diversity in the mammalian gut for thousands of generations

生态型 生物 原噬菌体 选择(遗传算法) 驯化 进化生物学 殖民地化 实验进化 拉伤 遗传学 收敛演化 大肠杆菌 遗传多样性 突变 生态学 系统发育学 噬菌体 基因 人口 人工智能 人口学 社会学 解剖 计算机科学
作者
Nelson Frazão,A. Konrad,Massimo Amicone,Elsa Seixas,D. Güleresi,Michael Lässig,Isabel Gordo
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-022-33412-8
摘要

Abstract How and at what pace bacteria evolve when colonizing healthy hosts remains unclear. Here, by monitoring evolution for more than six thousand generations in the mouse gut, we show that the successful colonization of an invader Escherichia coli depends on the diversity of the existing microbiota and the presence of a closely related strain. Following colonization, two modes of evolution were observed: one in which diversifying selection leads to long-term coexistence of ecotypes and a second in which directional selection propels selective sweeps. These modes can be quantitatively distinguished by the statistics of mutation trajectories. In our experiments, diversifying selection was marked by the emergence of metabolic mutations, and directional selection by acquisition of prophages, which bring their own benefits and costs. In both modes, we observed parallel evolution, with mutation accumulation rates comparable to those typically observed in vitro on similar time scales. Our results show how rapid ecotype formation and phage domestication can be in the mammalian gut.

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
刚刚
刚刚
受伤易巧发布了新的文献求助10
刚刚
葳蕤完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
woshigantang完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Hello应助潇洒画笔采纳,获得10
3秒前
3秒前
落寞以柳发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
ding应助飞奔小子采纳,获得10
4秒前
4秒前
clean发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
y1628521397完成签到 ,获得积分10
7秒前
搜集达人应助QinShu采纳,获得10
7秒前
JiaYY发布了新的文献求助10
7秒前
尕翠完成签到,获得积分10
7秒前
斯文败类应助xiyue采纳,获得10
7秒前
yxl发布了新的文献求助10
8秒前
luckbaby发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
彭于晏应助timeless采纳,获得10
10秒前
月亮完成签到,获得积分10
10秒前
zzzq发布了新的文献求助10
10秒前
大胆十三发布了新的文献求助10
11秒前
ShuxianYang发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
爆米花应助周南采纳,获得10
11秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
HH应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小赵发布了新的文献求助30
11秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
12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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6397994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8213407
关于积分的说明 17403230
捐赠科研通 5451307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881312
邀请新用户注册赠送积分活动 1857855
关于科研通互助平台的介绍 1699854