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Enregistrement W4392190033 · doi:10.1101/2024.02.25.581009

Taxonomic distribution of SbmA/BacA and BacA-like antimicrobial peptide transporters suggests independent recruitment and convergent evolution in host-microbe interactions

2024· preprint· en· W4392190033 sur OpenAlexafffund
Nicholas T. Smith, Amira Boukherissa, Kiera Antaya, Graeme W. Howe, Ricardo C. Rodŕıguez de la Vega, Jacqui A. Shykoff, Benoît Alunni, George C. diCenzo

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiqueLegume Nitrogen Fixing Symbiosis
Établissements canadiensQueen's University
Organismes subventionnairesCentre National de la Recherche ScientifiqueNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMitacsQueen's UniversityAgence Nationale de la Recherche
Mots-clésBiologyPhylogenetic treeRhizobiaEvolutionary biologyAntimicrobial peptidesPhylogeneticsGeneticsSymbiosisBacteriaGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Small, antimicrobial peptides are often produced by eukaryotes to control bacterial populations in both pathogenic and mutualistic symbioses. These include proline-rich mammalian immune peptides and cysteine-rich peptides produced by legume plants in symbiosis with rhizobia. The fitness of the bacterial partner is dependent upon their ability to persist in the presence of these antimicrobial peptides. In the case of Escherichia coli and Mycobacterium tuberculosis pathogens and nitrogen-fixing legume symbionts (rhizobia), the ability to survive exposure to these peptides depends on peptide transporters called SbmA (also known as BacA) or BclA (for BacA-like). However, how broadly these transporters are distributed amongst bacteria, and their evolutionary history, is poorly understood. Here, we used hidden Markov models, phylogenetic analysis, and sequence similarity networks to examine the distribution of SbmA/BacA and BclA proteins across a representative set of 1,255 species from across the domain Bacteria . We identified a total of 71 and 177 SbmA/BacA and BclA proteins, respectively. Phylogenetic and sequence similarity analyses suggest that these protein families likely did not evolve from a common ancestor and that their functional similarity is instead a result of convergent evolution. In vitro sensitivity assays using the legume peptide NCR247 and several of the newly-identified BclA proteins confirmed that transport of antimicrobial peptides is a common feature of this protein family. Analysis of the taxonomic distribution of these proteins showed that SbmA/BacA orthologs were encoded only by species in the phylum Pseudomonadota and that they were primarily identified in just two orders: Hyphomicrobiales (class Alphaproteobacteria ) and Enterobacterales (class Gammaproteobacteria ). BclA orthologs were somewhat more broadly distributed and were found in clusters across four phyla. These included several orders of the phyla Pseudomonadota and Cyanobacteriota , as well as the order Mycobacteriales (phylum Actinomycetota ) and the class Negativicutes (phylum Bacillota ). Notably, many of the clades enriched for species encoding BacA or BclA orthologs also include many species known to interact with eukaryotic hosts in mutualistic or pathogenic interactions. Collectively, these observations suggest that SbmA/BacA and BclA proteins have been repeatedly co-opted to facilitate both mutualistic and pathogenic associations with eukaryotic hosts by allowing bacteria to cope with host-encoded antimicrobial peptides.

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)0,001
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: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
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 Opus0,017
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants0,195 · 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'étudeObservationnel
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

Citations1
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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