Transient eco-evolutionary dynamics early in a phage epidemic have strong and lasting impact on the long-term evolution of bacterial defences

生物 清脆的 突变 抗性(生态学) 机制(生物学) 实验进化 突变率 进化生物学 遗传学 获得性免疫系统 免疫 进化动力学 免疫系统 基因 生态学 人口 人口学 社会学 哲学 认识论
作者
Bridget N. J. Watson,Elizabeth Pursey,Sylvain Gandon,Edze R. Westra
出处
期刊:PLOS Biology [Public Library of Science]
卷期号:21 (9): e3002122-e3002122 被引量:9
标识
DOI:10.1371/journal.pbio.3002122
摘要

Organisms have evolved a range of constitutive (always active) and inducible (elicited by parasites) defence mechanisms, but we have limited understanding of what drives the evolution of these orthogonal defence strategies. Bacteria and their phages offer a tractable system to study this: Bacteria can acquire constitutive resistance by mutation of the phage receptor (surface mutation, sm ) or induced resistance through their CRISPR-Cas adaptive immune system. Using a combination of theory and experiments, we demonstrate that the mechanism that establishes first has a strong advantage because it weakens selection for the alternative resistance mechanism. As a consequence, ecological factors that alter the relative frequencies at which the different resistances are acquired have a strong and lasting impact: High growth conditions promote the evolution of sm resistance by increasing the influx of receptor mutation events during the early stages of the epidemic, whereas a high infection risk during this stage of the epidemic promotes the evolution of CRISPR immunity, since it fuels the (infection-dependent) acquisition of CRISPR immunity. This work highlights the strong and lasting impact of the transient evolutionary dynamics during the early stages of an epidemic on the long-term evolution of constitutive and induced defences, which may be leveraged to manipulate phage resistance evolution in clinical and applied settings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
qiandi发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
zdq10068完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
JamesPei应助aaa采纳,获得10
3秒前
一颗松应助1111采纳,获得10
3秒前
梁平完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
飘雪完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
5秒前
QiongBai520发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
Tiamo发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
行川发布了新的文献求助10
6秒前
孤独凝海完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
面条发布了新的文献求助10
7秒前
秧秧发布了新的文献求助10
7秒前
喵喵完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
刘大白完成签到,获得积分10
8秒前
小情绪发布了新的文献求助10
8秒前
hooke发布了新的文献求助10
9秒前
飘雪发布了新的文献求助10
10秒前
CX330完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
11秒前
温暖的涵易完成签到,获得积分0
11秒前
hinamo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
龙儿发布了新的文献求助10
12秒前
KK发布了新的文献求助10
12秒前
行川完成签到,获得积分10
13秒前
省级中药饮片完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5342027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4478011
关于积分的说明 13937752
捐赠科研通 4374391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2403437
邀请新用户注册赠送积分活动 1396200
关于科研通互助平台的介绍 1368215