Evaluation of whole-genome sequencing-based subtyping methods for the surveillance of Shigella spp. and the confounding effect of mobile genetic elements in long-term outbreaks
Notice bibliographique
Résumé
Many public health laboratories across the world have implemented whole-genome sequencing (WGS) for the surveillance and outbreak detection of foodborne pathogens. PulseNet-affiliated laboratories have determined that most single-strain foodborne outbreaks are contained within 0–10 multi-locus sequence typing (MLST)-based allele differences and/or core genome single-nucleotide variants (SNVs). In addition to being a food- and travel-associated outbreak pathogen, most Shigella spp. cases occur through continuous person-to-person transmission, predominantly involving men who have sex with men (MSM), leading to long-term and recurrent outbreaks. Continuous transmission patterns coupled to genetic evolution under antibiotic treatment pressure require an assessment of existing WGS-based subtyping methods and interpretation criteria for cluster inclusion/exclusion. An evaluation of 4 WGS-based subtyping methods [SNVPhyl, coreMLST, core genome MLST (cgMLST) and whole-genome MLST (wgMLST)] was performed on 9 foodborne-, travel- and MSM-related retrospective outbreaks from a collection of 91 Shigella flexneri and 232 Shigella sonnei isolates to determine the methods’ epidemiological concordance, discriminatory power, robustness and ability to generate stable interpretation criteria. The discriminatory powers were ranked as follows: coreMLST<SNVPhyl<cgMLST<wgMLST (range: 0.970–1.000). The genetic differences observed for non-MSM-related Shigella spp. outbreaks respect the standard 0–10 allele/SNV guideline; however, mobile genetic element (MGE)-encoded loci caused inflated genetic variation and discrepant phylogenies for prolonged MSM-related S. sonnei outbreaks via wgMLST. The S. sonnei correlation coefficients of wgMLST were also the lowest at 0.680, 0.703 and 0.712 for SNVPhyl, coreMLST and cgMLST, respectively. Plasmid maintenance, mobilization and conjugation-associated genes were found to be the main source of genetic distance inflation in addition to prophage-related genes. Duplicated alleles arising from the repeated nature of IS elements were also responsible for many false cg/wgMLST differences. The coreMLST approach was shown to be the most robust, followed by SNVPhyl and wgMLST for inter-laboratory comparability. Our results highlight the need for validating species-specific subtyping methods based on microbial genome plasticity and outbreak dynamics in addition to the importance of filtering confounding MGEs for cluster detection.
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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 | 0,005 | 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 | 0,000 | 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 ».