Giant transposons promote strain heterogeneity in a major fungal pathogen
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Fungal infections are difficult to prevent and treat in large part due to strain heterogeneity which confounds diagnostic predictability. Yet the genetic mechanisms driving strain-to-strain variation remain poorly understood. Here, we determined the extent to which Starships —giant transposons capable of mobilizing numerous fungal genes—generate genetic and phenotypic variability in the opportunistic human pathogen Aspergillus fumigatus . We analyzed 519 diverse strains, including 11 newly sequenced with long-read technology and multiple isolates of the same reference strain, to reveal 20 distinct Starships that are generating genomic heterogeneity over timescales relevant for experimental reproducibility. Starship -mobilized genes encode diverse functions, including known biofilm-related virulence factors and biosynthetic gene clusters, and many are differentially expressed during infection and antifungal exposure in a strain-specific manner. These findings support a new model of fungal evolution wherein Starships help generate variation in genome structure, gene content and expression among fungal strains. Together, our results demonstrate that Starships are a previously hidden mechanism generating genotypic and, in turn, phenotypic heterogeneity in a major human fungal pathogen. Importance No “one size fits all” option exists for treating fungal infections in large part due to genetic and phenotypic variability among strains. Accounting for strain heterogeneity is thus fundamental for developing efficacious treatments and strategies for safeguarding human health. Here, we report significant progress towards achieving this goal by uncovering a previously hidden mechanism generating heterogeneity in the human fungal pathogen Aspergillus fumigatus : giant transposons called Starships that span dozens of kilobases and mobilize fungal genes as cargo. By conducting a systematic investigation of these unusual transposons in a single fungal species, we demonstrate their contributions to population-level variation at the genome, pangenome and transcriptome levels. The Starship compendium we develop will not only help predict variation introduced by these elements in laboratory experiments but will serve as a foundational resource for determining how Starships impact clinically-relevant phenotypes, such as antifungal resistance and pathogenicity.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».