Characterization of the core and accessory genomes of Pseudomonas aeruginosa using bioinformatic tools Spine and AGEnt
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Pseudomonas aeruginosa is an important opportunistic pathogen responsible for many infections in hospitalized and immunocompromised patients. Previous reports estimated that approximately 10% of its 6.6 Mbp genome varies from strain to strain and is therefore referred to as "accessory genome". Elements within the accessory genome of P. aeruginosa have been associated with differences in virulence and antibiotic resistance. As whole genome sequencing of bacterial strains becomes more widespread and cost-effective, methods to quickly and reliably identify accessory genomic elements in newly sequenced P. aeruginosa genomes will be needed. RESULTS: We developed a bioinformatic method for identifying the accessory genome of P. aeruginosa. First, the core genome was determined based on sequence conserved among the completed genomes of twelve reference strains using Spine, a software program developed for this purpose. The core genome was 5.84 Mbp in size and contained 5,316 coding sequences. We then developed an in silico genome subtraction program named AGEnt to filter out core genomic sequences from P. aeruginosa whole genomes to identify accessory genomic sequences of these reference strains. This analysis determined that the accessory genome of P. aeruginosa ranged from 6.9-18.0% of the total genome, was enriched for genes associated with mobile elements, and was comprised of a majority of genes with unknown or unclear function. Using these genomes, we showed that AGEnt performed well compared to other publically available programs designed to detect accessory genomic elements. We then demonstrated the utility of the AGEnt program by applying it to the draft genomes of two previously unsequenced P. aeruginosa strains, PA99 and PA103. CONCLUSIONS: The P. aeruginosa genome is rich in accessory genetic material. The AGEnt program accurately identified the accessory genomes of newly sequenced P. aeruginosa strains, even when draft genomes were used. As P. aeruginosa genomes become available at an increasingly rapid pace, this program will be useful in cataloging the expanding accessory genome of this bacterium and in discerning correlations between phenotype and accessory genome makeup. The combination of Spine and AGEnt should be useful in defining the accessory genomes of other bacterial species as well.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».