Transcriptome Remodeling Contributes to Epidemic Disease Caused by the Human Pathogen Streptococcus pyogenes
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: For over a century, a fundamental objective in infection biology research has been to understand the molecular processes contributing to the origin and perpetuation of epidemics. Divergent hypotheses have emerged concerning the extent to which environmental events or pathogen evolution dominates in these processes. Remarkably few studies bear on this important issue. Based on population pathogenomic analysis of 1,200 Streptococcus pyogenes type emm89 infection isolates, we report that a series of horizontal gene transfer events produced a new pathogenic genotype with increased ability to cause infection, leading to an epidemic wave of disease on at least two continents. In the aggregate, these and other genetic changes substantially remodeled the transcriptomes of the evolved progeny, causing extensive differential expression of virulence genes and altered pathogen-host interaction, including enhanced immune evasion. Our findings delineate the precise molecular genetic changes that occurred and enhance our understanding of the evolutionary processes that contribute to the emergence and persistence of epidemically successful pathogen clones. The data have significant implications for understanding bacterial epidemics and for translational research efforts to blunt their detrimental effects. IMPORTANCE: The confluence of studies of molecular events underlying pathogen strain emergence, evolutionary genetic processes mediating altered virulence, and epidemics is in its infancy. Although understanding these events is necessary to develop new or improved strategies to protect health, surprisingly few studies have addressed this issue, in particular, at the comprehensive population genomic level. Herein we establish that substantial remodeling of the transcriptome of the human-specific pathogen Streptococcus pyogenes by horizontal gene flow and other evolutionary genetic changes is a central factor in precipitating and perpetuating epidemic disease. The data unambiguously show that the key outcome of these molecular events is evolution of a new, more virulent pathogenic genotype. Our findings provide new understanding of epidemic disease.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».