The Population and Evolutionary Dynamics of Phage and Bacteria with CRISPR–Mediated Immunity
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), together with associated genes (cas), form the CRISPR-cas adaptive immune system, which can provide resistance to viruses and plasmids in bacteria and archaea. Here, we use mathematical models, population dynamic experiments, and DNA sequence analyses to investigate the host-phage interactions in a model CRISPR-cas system, Streptococcus thermophilus DGCC7710 and its virulent phage 2972. At the molecular level, the bacteriophage-immune mutant bacteria (BIMs) and CRISPR-escape mutant phage (CEMs) obtained in this study are consistent with those anticipated from an iterative model of this adaptive immune system: resistance by the addition of novel spacers and phage evasion of resistance by mutation in matching sequences or flanking motifs. While CRISPR BIMs were readily isolated and CEMs generated at high rates (frequencies in excess of 10(-6)), our population studies indicate that there is more to the dynamics of phage-host interactions and the establishment of a BIM-CEM arms race than predicted from existing assumptions about phage infection and CRISPR-cas immunity. Among the unanticipated observations are: (i) the invasion of phage into populations of BIMs resistant by the acquisition of one (but not two) spacers, (ii) the survival of sensitive bacteria despite the presence of high densities of phage, and (iii) the maintenance of phage-limited communities due to the failure of even two-spacer BIMs to become established in populations with wild-type bacteria and phage. We attribute (i) to incomplete resistance of single-spacer BIMs. Based on the results of additional modeling and experiments, we postulate that (ii) and (iii) can be attributed to the phage infection-associated production of enzymes or other compounds that induce phenotypic phage resistance in sensitive bacteria and kill resistant BIMs. We present evidence in support of these hypotheses and discuss the implications of these results for the ecology and (co)evolution of bacteria and phage.
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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)
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