The evolutionary mechanism of non-carbapenemase carbapenem-resistant phenotypes in Klebsiella spp
Notice bibliographique
Résumé
Antibiotic resistance is driven by selection, but the degree to which a bacterial strain’s evolutionary history shapes the mechanism and strength of resistance remains an open question. Here, we reconstruct the genetic and evolutionary mechanisms of carbapenem resistance in a clinical isolate of Klebsiella quasipneumoniae . A combination of short- and long-read sequencing, machine learning, and genetic and enzymatic analyses established that this carbapenem-resistant strain carries no carbapenemase-encoding genes. Genetic reconstruction of the resistance phenotype confirmed that two distinct genetic loci are necessary in order for the strain to acquire carbapenem resistance. Experimental evolution of the carbapenem-resistant strains in growth conditions without the antibiotic revealed that both loci confer a significant cost and are readily lost by de novo mutations resulting in the rapid evolution of a carbapenem-sensitive phenotype. To explain how carbapenem resistance evolves via multiple, low-fitness single-locus intermediates, we hypothesised that one of these loci had previously conferred adaptation to another antibiotic. Fitness assays in a range of drug concentrations show how selection in the antibiotic ceftazidime can select for one gene ( bla DHA-1 ) potentiating the evolution of carbapenem resistance by a single mutation in a second gene ( ompK36 ). These results show how a patient’s treatment history might shape the evolution of antibiotic resistance and could explain the genetic basis of carbapenem-resistance found in many enteric-pathogens.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».