Competing for Iron: Duplication and Amplification of the isd Locus in Staphylococcus lugdunensis HKU09-01 Provides a Competitive Advantage to Overcome Nutritional Limitation
Notice bibliographique
Résumé
Staphylococcus lugdunensis is a coagulase negative bacterial pathogen that is particularly associated with severe cases of infectious endocarditis. Unique amongst the coagulase-negative staphylococci, S. lugdunensis harbors an iron regulated surface determinant locus (isd). This locus facilitates the acquisition of heme as a source of nutrient iron during infection and allows iron limitation caused by "nutritional immunity" to be overcome. The isd locus is duplicated in S. lugdunensis HKU09-01 and we show here that the duplication is intrinsically unstable and undergoes accordion-like amplification and segregation leading to extensive isd copy number variation. Amplification of the locus increased the level of expression of Isd proteins and improved binding of hemoglobin to the cell surface of S. lugdunensis. Furthermore, Isd overexpression provided an advantage when strains were competing for a limited amount of hemoglobin as the sole source of iron. Gene duplications and amplifications (GDA) are events of fundamental importance for bacterial evolution and are frequently associated with antibiotic resistance in many species. As such, GDAs are regarded as evolutionary adaptions to novel selective pressures in hostile environments pointing towards a special importance of isd for S. lugdunensis. For the first time we show an example of a GDA that involves a virulence factor of a Gram-positive pathogen and link the GDA directly to a competitive advantage when the bacteria were struggling with selective pressures mimicking "nutritional immunity".
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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) | 0,000 | 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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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 tête enseignante, 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 ».