Phylogenetic detection of horizontal gene transfer during the step-wise genesis of Mycobacterium tuberculosis
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In the past decade, the availability of complete genome sequence data has greatly facilitated comparative genomic research aimed at addressing genetic variability within species. More recently, analysis across species has become feasible, especially in genera where genome sequencing projects of multiple species have been initiated. To understand the genesis of the pathogen Mycobacterium tuberculosis within a genus where the majority of species are harmless environmental organisms, we have used genome sequence data from 16 mycobacteria to look for evidence of horizontal gene transfer (HGT) associated with the emergence of pathogenesis. First, using multi-locus sequence analysis (MLSA) of 20 housekeeping genes across these species, we derived a phylogeny that serves as the basis for HGT assignments. Next, we performed alignment searches for the 3989 proteins of M. tuberculosis H37Rv against 15 other mycobacterial genomes, generating a matrix of 59835 comparisons, to look for genetic elements that were uniquely found in M. tuberculosis and closely-related pathogenic mycobacteria. To assign when foreign genes were likely acquired, we designed a bioinformatic program called mycoHIT (mycobacterial homologue investigation tool) to analyze these data in conjunction with the MLSA-based phylogeny. RESULTS: The bioinformatic screen predicted that 137 genes had been acquired by HGT at different phylogenetic strata; these included genes coding for metabolic functions and modification of mycobacterial lipids. For the majority of these genes, corroborating evidence of HGT was obtained, such as presence of phage or plasmid, and an aberrant GC%. CONCLUSION: M. tuberculosis emerged through vertical inheritance along with the step-wise addition of genes acquired via HGT events, a process that may more generally describe the evolution of other pathogens.
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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) | 0,000 | 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 ».