Comparative genome-scale modelling of <i>Staphylococcus aureus</i> strains identifies strain-specific metabolic capabilities linked to pathogenicity
Notice bibliographique
Résumé
Staphylococcus aureus is a preeminent bacterial pathogen capable of colonizing diverse ecological niches within its human host. We describe here the pangenome of S. aureus based on analysis of genome sequences from 64 strains of S. aureus spanning a range of ecological niches, host types, and antibiotic resistance profiles. Based on this set, S. aureus is expected to have an open pangenome composed of 7,411 genes and a core genome composed of 1,441 genes. Metabolism was highly conserved in this core genome; however, differences were identified in amino acid and nucleotide biosynthesis pathways between the strains. Genome-scale models (GEMs) of metabolism were constructed for the 64 strains of S. aureus These GEMs enabled a systems approach to characterizing the core metabolic and panmetabolic capabilities of the S. aureus species. All models were predicted to be auxotrophic for the vitamins niacin (vitamin B3) and thiamin (vitamin B1), whereas strain-specific auxotrophies were predicted for riboflavin (vitamin B2), guanosine, leucine, methionine, and cysteine, among others. GEMs were used to systematically analyze growth capabilities in more than 300 different growth-supporting environments. The results identified metabolic capabilities linked to pathogenic traits and virulence acquisitions. Such traits can be used to differentiate strains responsible for mild vs. severe infections and preference for hosts (e.g., animals vs. humans). Genome-scale analysis of multiple strains of a species can thus be used to identify metabolic determinants of virulence and increase our understanding of why certain strains of this deadly pathogen have spread rapidly throughout the world.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».