Genomic characterization and virulence gene profiling of Erysipelothrix rhusiopathiae isolated from widespread muskox mortalities in the Canadian Arctic Archipelago
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Muskoxen are important ecosystem components and provide food, economic opportunities, and cultural well-being for Indigenous communities in the Canadian Arctic. Between 2010 and 2021, Erysipelothrix rhusiopathiae was isolated from carcasses of muskoxen, caribou, a seal, and an Arctic fox during multiple large scale mortality events in the Canadian Arctic Archipelago. A single strain ('Arctic clone') of E. rhusiopathiae was associated with the mortalities on Banks, Victoria and Prince Patrick Islands, Northwest Territories and Nunavut, Canada (2010-2017). The objectives of this study were to (i) characterize the genomes of E. rhusiopathiae isolates obtained from more recent muskox mortalities in the Canadian Arctic in 2019 and 2021; (ii) identify and compare common virulence traits associated with the core genome and mobile genetic elements (i.e. pathogenicity islands and prophages) among Arctic clone versus other E. rhusiopathiae genomes; and iii) use pan-genome wide association studies (GWAS) to determine unique genetic contents of the Arctic clone that may encode virulence traits and that could be used for diagnostic purposes. RESULTS: Phylogenetic analyses revealed that the newly sequenced E. rhusiopathiae isolates from Ellesmere Island, Nunavut (2021) also belong to the Arctic clone. Of 17 virulence genes analysed among 28 Arctic clone isolates, four genes - adhesin, rhusiopathiae surface protein-A (rspA), choline binding protein-B (cbpB) and CDP-glycerol glycerophosphotransferase (tagF) - had amino acid sequence variants unique to this clone when compared to 31 other E. rhusiopathiae genomes. These genes encode proteins that facilitate E. rhusiopathiae to attach to the host endothelial cells and form biofilms. GWAS analyses using Scoary found several unique genes to be overrepresented in the Arctic clone. CONCLUSIONS: The Arctic clone of E. rhusiopathiae was associated with multiple muskox mortalities spanning over a decade and multiple Arctic islands with distances over 1000 km, highlighting the extent of its spatiotemporal spread. This clone possesses unique gene content, as well as amino acid variants in multiple virulence genes that are distinct from the other closely related E. rhusiopathiae isolates. This study establishes an essential foundation on which to investigate whether these differences are correlated with the apparent virulence of this specific clone through in vitro and in vivo studies.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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.
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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 ».