Bacteriophages Playing Nice: Lysogenic bacteriophage replication stable in the human gut microbiota
Notice bibliographique
Résumé
1.1. Abstract The human gut is a dense microbial community, of which bacteria and bacteriophages are the majority. Bacteriophages, viruses of bacteria, exist stably, without major fluctuations in the gut of healthy individuals. This stability appears to be due to an absence of ‘kill-the-winner’ dynamics, and the existence of ‘piggy-back-the-winner’ dynamics, where lysogenic replication rather than lytic replication occurs. Revisiting the deep-viral sequencing data of a healthy individual studied over 2.4 years, we were able to improve our understanding of how these dynamics occur in healthy individuals. We assembled prophages from bacterial metagenomic data and show that these prophages were continually switching from lysogenic to lytic replication. Prophages were the source of a stable extracellular phage population continually present in low abundance, in comparison to the lytic-phage population, where taxonomic diversity diverged over 2.4 years. The switch to lytic replication, or prophage induction, appears to occur mostly through spontaneous prophage induction. The observed phage dynamics of regular spontaneous induction are ecologically important as they allow prophages to maintain their ability to replicate, avoiding degradation and their loss from the gut microbiota. 1.2. Significance Statement It has been eight years since Minot and colleagues published their landmark longitudinal study of phages in the gut. In the years following, the bioinformatic field improved in great strides, including the methods of bacterial-genome assembly, phage-identification, and prophage detection. We leveraged the unprecedented deep sequencing of phages in this dataset by adding bacterial assembly and prophage detection analyzes. We show clearly for the first time that ‘piggy-back-the-winner’ dynamics are maintained in the gut through spontaneous prophage induction, and not widespread triggered prophage induction. These dynamics play an important ecological role by creating a stable subpopulation of phages, which could help explain how phages are maintained over the 2.4 years timeframe that this individual was studied.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».