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Enregistrement W4353020380 · doi:10.1099/mgen.0.000958

Rapid adaptations of Legionella pneumophila to the human host

2023· article· en· W4353020380 sur OpenAlexfundno aff
Daniël Leenheer, Anaísa B. Moreno, Kiran Paranjape, Susan Murray, Sophie Jarraud, Christophe Ginévra, Lionel Guy

Notice bibliographique

RevueMicrobial Genomics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueLegionella and Acanthamoeba research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesJapan Society for the Promotion of ScienceCarl Tryggers Stiftelse för Vetenskaplig ForskningScience for Life LaboratoryFolkhälsomyndighetenVetenskapsrådetPublic Health Agency
Mots-clésLegionella pneumophilaBiologyGenePopulationMicrobiologyLegionnaires' diseaseHost (biology)VirologyGeneticsBacteria

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Legionella pneumophila are host-adapted bacteria that infect and reproduce primarily in amoeboid protists. Using similar infection mechanisms, they infect human macrophages, and cause Legionnaires’ disease, an atypical pneumonia, and the milder Pontiac fever. We hypothesized that, despite these similarities, the hosts are different enough so that there exist high-selective value mutations that would dramatically increase the fitness of Legionella inside the human host. By comparing a large number of isolates from independent infections, we identified two genes, mutated in three unrelated patients, despite the short duration of the incubation period (2-14 days). One is a gene coding for an outer membrane protein (OMP) belonging to the OmpP1/FadL family. The clinical strain, carrying the mutated OMP homolog, grows faster in macrophages than the wild type strain, and thus appears to be better adapted to the human host. The other is a gene coding for a protein involved in cyclic-di-GMP regulation, which in turn modulates flagellar activity. As human-to-human transmission is very rare, fixation of these mutations into the population and spread into the environment is unlikely. Therefore, convergent evolution – here mutations in the same genes observed in independent human infections – could point to adaptations to the accidental human host. These results suggest that despite its ability to infect, replicate, and disperse from amoebae, L. pneumophila is not well adapted to the human host. Impact statement Legionella pneumophila is primarily infecting amoeboid protists, but occasionally infects human lung macrophages, causing Legionnaires’ disease, an atypical pneumonia. By comparing 171 isolates from patients to their probable environmental source, we identified 119 mutations that presumably occurred in-patient. Among these, several mutations occurred in the gene. In particular, two genes were mutated thrice, significantly more often than expected by chance alone, and are likely to represent adaptations to the human host. We experimentally show that, for one mutation at least, the mutated strain grows faster in human macrophages than in amoebae. By specifically investigating in-patient mutations, we were able to identify two genes that might be involved in human host-specific adaptations of L. pneumophila . This result suggests that L. pneumophila is not particularly well adapted to the human host, as mutations get fixed in-patient, during the short course of an infection (2-14 days), indicating a very high selective value. Data Summary The sequencing data generated in this study are available in the NCBI database under the BioProject accession number: PRJEB52976.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,274
Écart entre enseignants0,245 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations6
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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