Chromosomal barcoding of <i>E. coli</i> populations reveals lineage diversity dynamics at high resolution
Notice bibliographique
Résumé
Evolutionary dynamics in large asexual populations is strongly influenced by multiple competing beneficial lineages, most of which segregate at very low frequencies. However, technical barriers to tracking a large number of these rare lineages have so far prevented a detailed elucidation of evolutionary dynamics in large bacterial populations. Here, we overcome this hurdle by developing a chromosomal barcoding technique that allows simultaneous tracking of ∼450,000 distinct lineages in E. coli. We used this technique to gather insights into the evolutionary dynamics of large (>10 7 cells) E. coli populations propagated for ∼420 generations in the presence of sub-inhibitory concentrations of common antibiotics. By deep sequencing the barcodes, we reconstructed trajectories of individual lineages at high frequency resolution (< 10 −5 ). Using quantitative tools from ecology, we found that populations lost lineage diversity at distinct rates corresponding to their antibiotic regimen. Additionally, by quantifying the reproducibility of these dynamics across replicate populations, we found that some lineages had similar fates over independent experiments. Combined with an analysis of individual lineage trajectories, these results suggest how standing genetic variation and new mutations may contribute to adaptation to sub-inhibitory antibiotic levels. Altogether, our results demonstrate the power of high-resolution barcoding in studying the dynamics of bacterial evolution.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».