Emerging Variants of the Integrative and Conjugant Element ICEMh1 in Livestock Pathogens: Structural Insights, Potential Host Range, and Implications for Bacterial Fitness and Antimicrobial Therapy
Notice bibliographique
Résumé
Horizontal gene transfer of integrative and conjugative elements (ICE) in bacterial pathogens of the bovine respiratory disease (BRD) complex has emerged as a significant cause of antimicrobial resistance (AMR) and therapeutic failure and mortalities in cattle. The aim of this study was to assess an AMR ICE occurring in Pasteurella multocida from a case of BRD, designated ICEMh1PM22 for its structure and host genome insertion site, and to identify consequences for host fitness and antimicrobial therapy. The modular structure of ICEMh1-like elements found in several related livestock pathogens was compared to ICEMh1PM22, and the repertoire of cargo genes in variable ICE modules was functionally categorized. AMR genes were identified as frequent additions to the variable modules of ICEMh1-like elements. Random PCR-based mapping of ICEMh1PM22-genome junctions in transconjugants provided evidence that ICEMh1PM22 integrates into the tRNA-leu for the UUG codon, and not into tRNA-leu for other codons. This was separately confirmed in the genomes of ICEMh1-like-harboring livestock pathogens. Bacterial genera harboring receptive tRNA-leuUUG were identified to establish the potential host range of ICEMh1-like elements. ICEMh1PM22-carrying transconjugants in P. multocida and Mannheimia haemolytica were less fit than isogenic strains without the ICE when grown without antimicrobial selection. This fitness cost was abrogated in the presence of subinhibitory concentrations of antimicrobials. Despite this cost, ICEMh1PM22 was retained in transconjugants in extended culture. To identify possible therapeutic efficiencies, antimicrobial combinations were screened for synergistic interactions against AMR ICEMh1PM22-carrying transconjugants. No antimicrobial combination tested exhibited synergistic interactions against AMR P. multocida or M. haemolytica harboring ICEMh1PM22. In conclusion, this study provided information on the structural variation of ICEMh1-like elements, refined the ICE insertion site and potential host range, and demonstrated the risk and consequences for AMR following horizontal transfer of ICE into BRD pathogens.
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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 ».