Experimental Evolution of Legionella pneumophila in Mouse Macrophages Leads to Strains with Altered Determinants of Environmental Survival
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Notice bibliographique
Résumé
The Gram-negative bacterium, Legionella pneumophila, is a protozoan parasite and accidental intracellular pathogen of humans. We propose a model in which cycling through multiple protozoan hosts in the environment holds L. pneumophila in a state of evolutionary stasis as a broad host-range pathogen. Using an experimental evolution approach, we tested this hypothesis by restricting L. pneumophila to growth within mouse macrophages for hundreds of generations. Whole-genome resequencing and high-throughput genotyping identified several parallel adaptive mutations and population dynamics that led to improved replication within macrophages. Based on these results, we provide a detailed view of the population dynamics of an experimentally evolving bacterial population, punctuated by frequent instances of transient clonal interference and selective sweeps. Non-synonymous point mutations in the flagellar regulator, fleN, resulted in increased uptake and broadly increased replication in both macrophages and amoebae. Mutations in multiple steps of the lysine biosynthesis pathway were also independently isolated, resulting in lysine auxotrophy and reduced replication in amoebae. These results demonstrate that under laboratory conditions, host restriction is sufficient to rapidly modify L. pneumophila fitness and host range. We hypothesize that, in the environment, host cycling prevents L. pneumophila host-specialization by maintaining pathways that are deleterious for growth in macrophages and other hosts.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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