Fitness Tradeoffs of Antibiotic Resistance in Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli
Notice bibliographique
Résumé
Evolutionary trade-offs occur when selection on one trait has detrimental effects on other traits. In pathogenic microbes, it has been hypothesized that antibiotic resistance trades off with fitness in the absence of antibiotic. Although studies of single resistance mutations support this hypothesis, it is unclear whether trade-offs are maintained over time, due to compensatory evolution and broader effects of genetic background. Here, we leverage natural variation in 39 extraintestinal clinical isolates of Escherichia coli to assess trade-offs between growth rates and resistance to fluoroquinolone and cephalosporin antibiotics. Whole-genome sequencing identifies a broad range of clinically relevant resistance determinants in these strains. We find evidence for a negative correlation between growth rate and antibiotic resistance, consistent with a persistent trade-off between resistance and growth. However, this relationship is sometimes weak and depends on the environment in which growth rates are measured. Using in vitro selection experiments, we find that compensatory evolution in one environment does not guarantee compensation in other environments. Thus, even in the face of compensatory evolution and other genetic background effects, resistance may be broadly costly, supporting the use of drug restriction protocols to limit the spread of resistance. Furthermore, our study demonstrates the power of using natural variation to study evolutionary trade-offs in microbes.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 ».