Genome-wide investigation of outer membrane protein families under mosaic evolution in <i>Escherichia coli</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Several genes in Gram-negative bacteria encoding outer membrane proteins (OMPs) have been reported to show patterns of mosaic evolution featured by mixture of negative selection and local recombination. Here, we proposed a strategy, and applied it to screen OMPs under mosaic evolution in Escherichia coli in the genome level. In total, 21 OMP families, including 16 new ones, were detected with the typical patterns of mosaic evolution. An abosolute majority of the protein families are conserved in E. coli for the composition, genomic loci and the overall structures. Highly Variable Regions (HVRs) can be recognized, which are frequently located extracellularly within the protruding loops. There are only limited number of major HVR sequence types, within which positively selected sites can be detected ocassionally. Based on the simulated results of multiple models, the OMPs under mosaic evolution are often with good antigenicity, with HVRs of various sequence types coinciding with the B-cell epitopes of the strongest immunogenicity. The study futher broadened our understanding of the characteristics of mosaic evolution and the functions of OMPs in Gram-negative bacteria, laying an important foundation for their potential translational applications. Importance It is important to understand the evolutionary mechanisms of bacterial OMP-encoding genes, which would facilitate the development of anti-bacterial reagents. This study made the first genome-wide screening of bacterial OMPs under mosaic evolution, and increased the list of candidate OMP families by 3 folds in E. coli , far more than we expected. The study further confirmed the hypothesis about the evolutionary, micro-evolutionary and structural features of these OMPs, and facilitated the functional theory of mosaic evolution. Moreover, the findings of limited HVR sequence types and strong immunogenicity of HVRs paved important foundation for application of these OMPs and their HVRs in development of antibodies or other anti-bacterial treatment.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 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 ».