The Genome-Wide Interaction Network of Nutrient Stress Genes in Escherichia coli
Notice bibliographique
Résumé
Conventional efforts to describe essential genes in bacteria have typically emphasized nutrient-rich growth conditions. Of note, however, are the set of genes that become essential when bacteria are grown under nutrient stress. For example, more than 100 genes become indispensable when the model bacterium Escherichia coli is grown on nutrient-limited media, and many of these nutrient stress genes have also been shown to be important for the growth of various bacterial pathogens in vivo To better understand the genetic network that underpins nutrient stress in E. coli, we performed a genome-scale cross of strains harboring deletions in some 82 nutrient stress genes with the entire E. coli gene deletion collection (Keio) to create 315,400 double deletion mutants. An analysis of the growth of the resulting strains on rich microbiological media revealed an average of 23 synthetic sick or lethal genetic interactions for each nutrient stress gene, suggesting that the network defining nutrient stress is surprisingly complex. A vast majority of these interactions involved genes of unknown function or genes of unrelated pathways. The most profound synthetic lethal interactions were between nutrient acquisition and biosynthesis. Further, the interaction map reveals remarkable metabolic robustness in E. coli through pathway redundancies. In all, the genetic interaction network provides a powerful tool to mine and identify missing links in nutrient synthesis and to further characterize genes of unknown function in E. coli Moreover, understanding of bacterial growth under nutrient stress could aid in the development of novel antibiotic discovery platforms. IMPORTANCE: With the rise of antibiotic drug resistance, there is an urgent need for new antibacterial drugs. Here, we studied a group of genes that are essential for the growth of Escherichia coli under nutrient limitation, culture conditions that arguably better represent nutrient availability during an infection than rich microbiological media. Indeed, many such nutrient stress genes are essential for infection in a variety of pathogens. Thus, the respective proteins represent a pool of potential new targets for antibacterial drugs that have been largely unexplored. We have created all possible double deletion mutants through a genetic cross of nutrient stress genes and the E. coli deletion collection. An analysis of the growth of the resulting clones on rich media revealed a robust, dense, and complex network for nutrient acquisition and biosynthesis. Importantly, our data reveal new genetic connections to guide innovative approaches for the development of new antibacterial compounds targeting bacteria under nutrient stress.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».