Single-cell analysis reveals that cryptic prophage protease LfgB protects <i>Escherichia coli</i> during oxidative stress by cleaving antitoxin MqsA
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Although toxin/antitoxin (TA) systems are ubiquitous, beyond phage inhibition and mobile element stabilization, their role in host metabolism is obscure. One of the best-characterized TA systems is MqsR/MqsA of Escherichia coli , which has been linked previously to protecting gastrointestinal species during the stress it encounters from the bile salt deoxycholate as it colonizes humans. However, some recent whole-population studies have challenged the role of toxins such as MqsR in bacterial physiology since the mqsRA locus is induced over a hundred-fold during stress, but a phenotype was not found upon its deletion. Here, we investigate further the role of MqsR/MqsA by utilizing single cells and demonstrate that upon oxidative stress, the TA system MqsR/MqsA has a heterogeneous effect on the transcriptome of single cells. Furthermore, we discovered that MqsR activation leads to induction of the poorly characterized yfjXY ypjJ yfjZF operon of cryptic prophage CP4-57. Moreover, deletion of yfjY makes the cells sensitive to H 2 O 2 , acid, and heat stress, and this phenotype was complemented. Hence, we recommend yfjY be renamed to lfgB ( l ess f atality g ene B ). Critically, MqsA represses lfgB by binding the operon promoter, and LfgB is a protease that degrades MqsA to derepress rpoS and facilitate the stress response. Therefore, the MqsR/MqsA TA system facilitates the stress response through cryptic phage protease LfgB. IMPORTANCE The roles of toxin/antitoxin systems in cell physiology are few and include phage inhibition and stabilization of genetic elements; yet, to date, there are no single-transcriptome studies for toxin/antitoxin systems and few insights for prokaryotes from this novel technique. Therefore, our results with this technique are important since we discover and characterize a cryptic prophage protease that is regulated by the MqsR/MqsA toxin/antitoxin system in order to regulate the host response to oxidative stress.
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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 | 0,001 |
| 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 ».