Global analysis of genetic circuitry and adaptive mechanisms enabling resistance to the azole antifungal drugs
Notice bibliographique
Résumé
Invasive fungal infections caused by the pathogen Candida albicans have transitioned from a rare curiosity to a major cause of human mortality. This is in part due to the emergence of resistance to the limited number of antifungals available to treat fungal infections. Azoles function by targeting the biosynthesis of ergosterol, a key component of the fungal cell membrane. Loss-of-function mutations in the ergosterol biosynthetic gene ERG3 mitigate azole toxicity and enable resistance that depends upon fungal stress responses. Here, we performed a genome-wide synthetic genetic array screen in Saccharomyces cerevisiae to map ERG3 genetic interactors and uncover novel circuitry important for azole resistance. We identified nine genes that enabled erg3-mediated azole resistance in the model yeast and found that only two of these genes had a conserved impact on resistance in C. albicans. Further, we screened a C. albicans homozygous deletion mutant library and identified 13 genes for which deletion enhances azole susceptibility. Two of the genes, RGD1 and PEP8, were also important for azole resistance acquired by diverse mechanisms. We discovered that loss of function of retrograde transport protein Pep8 overwhelms the functional capacity of the stress response regulator calcineurin, thereby abrogating azole resistance. To identify the mechanism through which the GTPase activator protein Rgd1 enables azole resistance, we selected for mutations that restore resistance in strains lacking Rgd1. Whole genome sequencing uncovered parallel adaptive mechanisms involving amplification of both chromosome 7 and a large segment of chromosome 3. Overexpression of a transporter gene on the right portion of chromosome 3, NPR2, was sufficient to enable azole resistance in the absence of Rgd1. Thus, we establish a novel mechanism of adaptation to drug-induced stress, define genetic circuitry underpinning azole resistance, and illustrate divergence in resistance circuitry over evolutionary time.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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 | 0,001 |
| 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)
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 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 ».