Conditions for the spread of CRISPR-Cas immune systems into bacterial populations
Notice bibliographique
Résumé
Bacteria contain a wide variety of innate and adaptive immune systems which provide protection to the host against invading genetic material, including bacteriophages (phages). It is becoming increasingly clear that bacterial immune systems are frequently lost and gained through horizontal gene transfer. However, how and when new immune systems can become established in a bacterial population have remained largely unstudied. We developed a joint epidemiological and evolutionary model that predicts the conditions necessary for the spread of a CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR-associated) immune system into a bacterial population lacking this system. We found that whether bacteria carrying CRISPR-Cas will spread (increase in frequency) into a bacterial population depends on the abundance of phages and the difference in the frequency of phage resistance mechanisms between bacteria carrying a CRISPR-Cas immune system and those not (denoted as ${f}_{\Delta }$). Specifically, the abundance of cells carrying CRISPR-Cas will increase if there is a higher proportion of phage resistance (either via CRISPR-Cas immunity or surface modification) in the CRISPR-Cas-possessing population than in the cells lacking CRISPR-Cas. We experimentally validated these predictions in a model using Pseudomonas aeruginosa PA14 and phage DMS3vir. Specifically, by varying the initial ratios of different strains of bacteria that carry alternative forms of phage resistance, we confirmed that the spread of cells carrying CRISPR-Cas through a population can be predicted based on phage density and the relative frequency of resistance phenotypes. Understanding which conditions promote the spread of CRISPR-Cas systems helps to predict when and where these defences can become established in bacterial populations after a horizontal gene transfer event, both in ecological and clinical contexts.
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 ».