Metabolite Profiling to Characterize Disease-related Bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Metabolic footprinting of supernatants has been proposed as a tool for assigning gene function. We used NMR spectroscopy to measure the exometabolome of 86 single-gene transposon insertion mutant strains (mutants from central carbon metabolism and regulatory mutants) of the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa , grown on a medium designed to represent the nutritional content of cystic fibrosis sputum. Functionally related genes had similar metabolic profiles. E.g. for two-component system mutants, the cognate response regulator and sensor kinase genes clustered tightly together. Some strains had metabolic phenotypes (metabotypes) that could be related to the known gene function. E.g. pyruvate dehydrogenase mutants accumulated large amounts of pyruvate in the medium. In other cases, the metabolic phenotypes were not easily interpretable. The rpoN mutant, which lacks the alternative σ factor RpoN (σ 54 ), accumulated high levels of gluconate in the medium. In addition, endometabolome profiling of intracellular metabolites identified a number of systemic metabolic changes. We linked this to indirect regulation of the catabolite repression protein Crc via the non-coding RNA crcZ and found that a crcZ (but not crc ) mutant also shared the high-gluconate phenotype. We profiled an additional set of relevant metabolic enzymes and transporters, including Crc targets, and showed that the Crc-regulated edd mutant (gluconate-6-phosphate dehydratase) had similar gluconate levels as the rpoN mutant. Finally, a set of clinical isolates showed patient- and random amplification of polymorphic DNA (RAPD) type-specific differences in gluconate production, which were associated significantly with resistance across four antibiotics (tobramycin, ciprofloxacin, aztreonam, and imipenem), indicating that this has potential clinical relevance. Background: Phenotypic profiling of knockout libraries is a possible functional genomics strategy. Results: Gluconate excretion is a novel phenotype of the Pseudomonas aeruginosa rpoN mutant, which is also weakly associated with antibiotic susceptibility in a clinical strain panel. Conclusion: The rpoN phenotype results from catabolite repression deregulation of 6-phosphogluconate dehydratase. Significance: NMR profiling can uncover novel gene functions with potential clinical relevance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».