Molecular evidence of widespread benzimidazole drug resistance in Ancylostoma caninum from domestic dogs throughout the USA and discovery of a novel β-tubulin benzimidazole resistance mutation
Notice bibliographique
Résumé
Ancylostoma caninum is an important zoonotic gastrointestinal nematode of dogs worldwide and a close relative of human hookworms. We recently reported that racing greyhound dogs in the USA are infected with A. caninum that are commonly resistant to multiple anthelmintics. Benzimidazole resistance in A. caninum in greyhounds was associated with a high frequency of the canonical F167Y(TTC>TAC) isotype-1 β-tubulin mutation. In this work, we show that benzimidazole resistance is remarkably widespread in A. caninum from domestic dogs across the USA. First, we identified and showed the functional significance of a novel benzimidazole isotype-1 β-tubulin resistance mutation, Q134H(CAA>CAT). Several benzimidazole resistant A. caninum isolates from greyhounds with a low frequency of the F167Y(TTC>TAC) mutation had a high frequency of a Q134H(CAA>CAT) mutation not previously reported from any eukaryotic pathogen in the field. Structural modeling predicted that the Q134 residue is directly involved in benzimidazole drug binding and that the 134H substitution would significantly reduce binding affinity. Introduction of the Q134H substitution into the C. elegans β-tubulin gene ben-1, by CRISPR-Cas9 editing, conferred similar levels of resistance as a ben-1 null allele. Deep amplicon sequencing on A. caninum eggs from 685 hookworm positive pet dog fecal samples revealed that both mutations were widespread across the USA, with prevalences of 49.7% (overall mean frequency 54.0%) and 31.1% (overall mean frequency 16.4%) for F167Y(TTC>TAC) and Q134H(CAA>CAT), respectively. Canonical codon 198 and 200 benzimidazole resistance mutations were absent. The F167Y(TTC>TAC) mutation had a significantly higher prevalence and frequency in Western USA than in other regions, which we hypothesize is due to differences in refugia. This work has important implications for companion animal parasite control and the potential emergence of drug resistance in human hookworms.
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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) | 0,001 | 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 ».