What Makes a Bacterial Species Pathogenic?:Comparative Genomic Analysis of the Genus Leptospira
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Notice bibliographique
Résumé
Leptospirosis, caused by spirochetes of the genus Leptospira, is a globally widespread, neglected and emerging zoonotic disease. While whole genome analysis of individual pathogenic, intermediately pathogenic and saprophytic Leptospira species has been reported, comprehensive cross-species genomic comparison of all known species of infectious and non-infectious Leptospira, with the goal of identifying genes related to pathogenesis and mammalian host adaptation, remains a key gap in the field. Infectious Leptospira, comprised of pathogenic and intermediately pathogenic Leptospira, evolutionarily diverged from non-infectious, saprophytic Leptospira, as demonstrated by the following computational biology analyses: 1) the definitive taxonomy and evolutionary relatedness among all known Leptospira species; 2) genomically-predicted metabolic reconstructions that indicate novel adaptation of infectious Leptospira to mammals, including sialic acid biosynthesis, pathogen-specific porphyrin metabolism and the first-time demonstration of cobalamin (B12) autotrophy as a bacterial virulence factor; 3) CRISPR/Cas systems demonstrated only to be present in pathogenic Leptospira, suggesting a potential mechanism for this clade's refractoriness to gene targeting; 4) finding Leptospira pathogen-specific specialized protein secretion systems; 5) novel virulence-related genes/gene families such as the Virulence Modifying (VM) (PF07598 paralogs) proteins and pathogen-specific adhesins; 6) discovery of novel, pathogen-specific protein modification and secretion mechanisms including unique lipoprotein signal peptide motifs, Sec-independent twin arginine protein secretion motifs, and the absence of certain canonical signal recognition particle proteins from all Leptospira; and 7) and demonstration of infectious Leptospira-specific signal-responsive gene expression, motility and chemotaxis systems. By identifying large scale changes in infectious (pathogenic and intermediately pathogenic) vs. non-infectious Leptospira, this work provides new insights into the evolution of a genus of bacterial pathogens. This work will be a comprehensive roadmap for understanding leptospirosis pathogenesis. More generally, it provides new insights into mechanisms by which bacterial pathogens adapt to mammalian hosts.
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Prédiction distillée sur la base complète
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 découle