Evolutionary pathway to increased virulence and epidemic group A <i>Streptococcus</i> disease derived from 3,615 genome sequences
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Notice bibliographique
Résumé
We sequenced the genomes of 3,615 strains of serotype Emm protein 1 (M1) group A Streptococcus to unravel the nature and timing of molecular events contributing to the emergence, dissemination, and genetic diversification of an unusually virulent clone that now causes epidemic human infections worldwide. We discovered that the contemporary epidemic clone emerged in stepwise fashion from a precursor cell that first contained the phage encoding an extracellular DNase virulence factor (streptococcal DNase D2, SdaD2) and subsequently acquired the phage encoding the SpeA1 variant of the streptococcal pyrogenic exotoxin A superantigen. The SpeA2 toxin variant evolved from SpeA1 by a single-nucleotide change in the M1 progenitor strain before acquisition by horizontal gene transfer of a large chromosomal region encoding secreted toxins NAD(+)-glycohydrolase and streptolysin O. Acquisition of this 36-kb region in the early 1980s into just one cell containing the phage-encoded sdaD2 and speA2 genes was the final major molecular event preceding the emergence and rapid intercontinental spread of the contemporary epidemic clone. Thus, we resolve a decades-old controversy about the type and sequence of genomic alterations that produced this explosive epidemic. Analysis of comprehensive, population-based contemporary invasive strains from seven countries identified strong patterns of temporal population structure. Compared with a preepidemic reference strain, the contemporary clone is significantly more virulent in nonhuman primate models of pharyngitis and necrotizing fasciitis. A key finding is that the molecular evolutionary events transpiring in just one bacterial cell ultimately have produced millions of human infections worldwide.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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.
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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 découle