The Fitness Effects of Codon Composition of the Horizontally Transferred Antibiotic Resistance Genes Intensify at Sub-lethal Antibiotic Levels
Notice bibliographique
Résumé
The rampant variability in codon bias existing between bacterial genomes is expected to interfere with horizontal gene transfer (HGT), a phenomenon that drives bacterial adaptation. However, delineating the constraints imposed by codon bias on functional integration of the transferred genes is complicated by multiple genomic and functional barriers controlling HGT, and by the dependence of the evolutionary outcomes of HGT on the host's environment. Here, we designed an experimental system in which codon composition of the transferred genes is the only variable triggering fitness change of the host. We replaced Escherichia coli's chromosomal folA gene encoding dihydrofolate reductase, an essential enzyme that constitutes a target for trimethoprim, with combinatorial libraries of synonymous codons of folA genes from trimethoprim-sensitive Listeria grayi and trimethoprim-resistant Neisseria sicca. The resulting populations underwent selection at a range of trimethoprim concentrations, and the ensuing changes in variant frequencies were used to infer the fitness effects of the individual combinations of codons. We found that when HGT causes overstabilization of the 5'-end mRNA, the fitness contribution of mRNA folding stability dominates over that of codon optimality. The 5'-end overstabilization can also lead to mRNA accumulation outside of the polysome, thus preventing the decay of the foreign transcripts despite the codon composition-driven reduction in translation efficiency. Importantly, the fitness effects of mRNA stability or codon optimality become apparent only at sub-lethal levels of trimethoprim individually tailored for each library, emphasizing the central role of the host's environment in shaping the codon bias compatibility of horizontally transferred genes.
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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».