Genome-wide analysis of heat stress-stimulated transposon mobility in the human fungal pathogen <i>Cryptococcus deneoformans</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We recently reported transposon mutagenesis as a significant driver of spontaneous mutations in the human fungal pathogen Cryptococcus deneoformans during murine infection. Mutations caused by transposable element (TE) insertion into reporter genes were dramatically elevated at high temperature (37° versus 30°) in vitro, suggesting that heat stress stimulates TE mobility in the Cryptococcus genome. To explore the genome-wide impact of TE mobilization, we generated transposon accumulation lines by in vitro passage of C. deneoformans strain XL280α for multiple generations at both 30° and at the host-relevant temperature of 37°. Utilizing whole-genome sequencing, we identified native TE copies and mapped multiple de novo TE insertions in these lines. Movements of the T1 DNA transposon occurred at both temperatures with a strong bias for insertion between gene-coding regions. By contrast, the Tcn12 retrotransposon integrated primarily within genes and movement occurred exclusively at 37°. In addition, we observed a dramatic amplification in copy number of the Cnl1 ( C. neoformans LINE-1) retrotransposon in sub-telomeric regions under heat-stress conditions. Comparing TE mutations to other sequence variations detected in passaged lines, the increase in genomic changes at elevated temperature was primarily due to mobilization of the retroelements Tcn12 and Cnl1. Finally, we found multiple TE movements (T1, Tcn12 and Cnl1) in the genomes of single C. deneoformans isolates recovered from infected mice, providing evidence that mobile elements are likely to facilitate microevolution and rapid adaptation during infection. Significance Statement Rising global temperatures and climate change are predicted to increase fungal diseases in plants and mammals. However, the impact of heat stress on genetic changes in environmental fungi is largely unexplored. Environmental stressors can stimulate the movement of mobile DNA elements (transposons) within the genome to alter the genetic landscape. This report provides a genome-wide assessment of heat stress-induced transposon mobilization in the human fungal pathogen Cryptococcus. Transposon copies accumulated in genomes more rapidly following growth at the higher, host-relevant temperature. Additionally, movements of multiple elements were detected in the genomes of cryptococci recovered from infected mice. These findings suggest that heat stress-stimulated transposon mobility contributes to rapid adaptive changes in fungi both in the environment and during infection.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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.
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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 ».