Transport and utilization of glycogen breakdown products by <i>Gardnerella</i> spp. from the human vaginal microbiome
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Multiple Gardnerella species frequently co-occur in vaginal microbiomes, and several factors including competition for nutrients such as glycogen could determine their population structure. Although Gardnerella spp. can hydrolyze glycogen to produce glucose, maltose, maltotriose and maltotetraose, how these sugars are transported and utilized for growth is unknown. We determined the distribution of genes encoding transporter proteins associated with the uptake of glucose, maltose, and malto-oligosaccharides and maltodextrins among Gardnerella species. A total of five different ABC transporters were identified in Gardnerella spp. of which MusEFGK 2 I and MalXFGK were conserved across all 15 Gardnerella isolates. RafEFGK and TMSP (trehalose, maltose, sucrose and palatinose) operons were specific to G. vaginalis while the MalEFG transporter was identified in G. leopoldii only. Although no glucose specific sugar-symporters were identified, putative ‘glucose/galactose porters’ and components of a phosphotransferase system were identified. In laboratory experiments, all Gardnerella isolates grew more in the presence of glucose, maltose, maltotriose and maltotetraose compared to un-supplemented media. In addition, most isolates (10/15) showed significantly more growth on maltotetraose compared to glucose (Kruskal Wallis, P < 0.05) suggesting their preference for longer chain malto-oligosaccharides. Our findings show that although putative MusEFGK 2 I and MalXFGK transporters are found in all Gardnerella spp., some species-specific transporters are also present. Observed distribution of genes encoding transporter systems was consistent with laboratory observations that Gardnerella spp. grow better on longer chain malto-oligosaccharides. Importance Increased abundance of Gardnerella spp. is a diagnostic characteristic of bacterial vaginosis, an imbalance in the human vaginal microbiome associated with troubling symptoms and negative reproductive health outcomes, including increased transmission of sexually transmitted infections and preterm birth. Competition for nutrients is likely an important factor in causing dramatic shifts in the vaginal microbial community. Gardnerella produces enzymes to digest glycogen, an important nutrient source for vaginal bacteria, but little is known about the mechanisms in Gardnerella for uptake of the products of this digestion, or whether Gardnerella use some or all of the products. Our results indicate that Gardnerella may have evolved to preferentially use a subset of the glycogen breakdown products, which would help them reduce direct competition with some other bacteria in the vagina.
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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 | 0,001 | 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.
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 ».