Genomic and Proteomic Analyses of Salmonella enterica Serovar Enteritidis Identifying Mechanisms of Induced de novo Tolerance to Ceftiofur
Notice bibliographique
Résumé
With the alarming proliferation of antibiotic resistance, it is important to understand the de novo development of bacterial adaptation to antibiotics in formerly susceptible lineages, in the absence of external genetic input from existing resistance pools. A strain of ceftiofur susceptible Salmonella enterica serovar Enteritidis ABB07-SB3071 (MIC = 1.0 µg/ml) was successively exposed to sub-MIC of ceftiofur to allow its adaptation for tolerance to a concentration of 2.0 µg/ml of this antibiotic. Genomic and proteomic comparative analyses of the parental strain and induced tolerant derived lineages were performed to characterise underlying mechanisms of de novo adaptation (tolerance). Expression and localization of specific drug-, heme-, sugar-, amino acid-, and sulfate-transporters were altered, as was the localization of the cell membrane stabilizing protein OsmY in the tolerant strains adapted to 2.0 µg/ml compared to the parental isolate lines. This redistribution of existing transporters acts to minimize the concentrations of ceftiofur in the periplasm, by decreasing facilitated import and increasing active efflux and cytosolic sequestration as determined by HPLC quantification of residual total and extracellular ceftiofur after growth. Genetic, subcellular localization, and abundance changes of specific regulators of transcription, translation, and post-translational dynamics in the derived ceftiofur tolerant lineages decrease metabolic strain on cell walls and enhance periplasmic envelop stability against stress. This produces slower growing, more tolerant populations, which deplete free ceftiofur concentrations significantly more than susceptible parental populations (P <0.05), as measured by recoverable levels of ceftiofur from cultures of equivalent cellular density incubated with equal ceftiofur concentrations. Genetic and abundance changes to specific carbon and nitrogen metabolism enzymes, not traditionally associated with beta-lactam metabolism, establish an enzymatic framework with the potential to detoxify/degrade ceftiofur, while mutations and changes in subcellular localization in specific cell surface factors enhances the stability of the Gram-negative cell envelop despite the compromising effect of ceftiofur. The observed changes highlight generalizable mechanisms of de novo tolerance without horizontal gene transfer, and thus can inform policies to combat antibiotic tolerance and minimize induction of de novo tolerance.
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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) | 0,000 | 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)
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 ».