MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4408803303 · doi:10.1101/2025.03.21.644136

Whole-Genome Sequencing, Annotation and Phenotypic Taxonomic Confirmation of a Multidrug-Resistant <i>Escherichia coli</i> Strain Isolated from the Blood of a Sepsis Patient

2025· preprint· en· W4408803303 sur OpenAlexaff
Peter M. Eze, Lucy Dillon, Jurnorain Gani, Tim Planche, Linda Oyama, Christopher J. Creevey

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2025
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueAntibiotic Resistance in Bacteria
Établissements canadiensInstitute of Infection and Immunity
Organismes subventionnairesInvest Northern Ireland
Mots-clésSepsisEscherichia coliWhole genome sequencingAnnotationMultiple drug resistanceGenomeBiologyDNA sequencingComputational biologyGeneticsMicrobiologyGeneImmunologyDrug resistance

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Sepsis (blood stream infection) caused by multidrug-resistant (MDR) bacteria, particularly Escherichia coli , represents a significant global health threat due to high morbidity, mortality, and limited treatment options. E. coli , a major causative agent of bloodstream infections, has evolved highly virulent and MDR strains, which contribute to the increasing burden of antimicrobial resistance (AMR), complicating clinical management and reducing the efficacy of conventional antibiotic therapies. In this study, we characterised the genomic and phenotypic drug resistance mechanism of E. coli 266631E isolated from a sepsis patient, highlighting the negative implications of MDR E. coli in sepsis. Antimicrobial susceptibility testing and minimum inhibitory concentration analysis revealed resistance to multiple antibiotics, including amoxicillin, cefotaxime, ciprofloxacin, gentamicin, and tobramycin. Whole genome sequencing identified a broad array of AMR genes encoding resistance to various antibiotic classes, such as macrolides, fluoroquinolones, aminoglycosides, carbapenems, and cephalosporins. Notably, the CTX-M-15 gene, a key extended-spectrum β-lactamase determinant, was found in both the bacterial chromosome and an IncF-type plasmid, emphasizing the potential for horizontal gene transfer and rapid dissemination of resistance. Confirming the taxonomy of the novel and unidentified bacterial strain through querying its 16S rRNA sequence and genome in recognised bacterial taxonomic databases presented a challenge. The isolate showed genetic similarity to E. coli, E. fergusonii , and Shigella species despite their phenotypic differences and variations in their pathogenic traits. However, a simple phenotypic laboratory procedure, based on the biochemical and cultural differences among these bacteria in Coliform ChromoSelect Agar, confirmed the isolate as E. coli . This study underscores the critical importance of integrating phenotypic methods with genomic tools for the accurate identification of clinically significant bacteria. It also highlights the need for both phenotypic and genetic surveillance of key MDR variants in healthcare settings to enable timely, precise diagnosis and targeted treatment of life-threatening infections such as sepsis. DATA SUMMARY The outputs of the MALDI-TOF analysis, AMR analysis using AMRFinderPlus, starAMR, and RGI, the query of bacterial 16S rRNA in the NCBI, Greengenes2, and SILVA databases, as well as Sourmash and pangenome analyses, are available in the supplementary material. The bacterial 16S rRNA gene sequence has been deposited in the NCBI GenBank database under accession number PQ871642 . The isolate’s complete genome sequence has been submitted to the NCBI Genome database under BioProject accession PRJNA1220687 and BioSample accession SAMN46722626. The chromosome is available under GenBank accession number CP183489 , while plasmids and other contigs are available under accession numbers CP183490 – CP183498 . The scripts used in the following bioinformatics analysis – Sourmash, Roary, and Prokka (for pangenome analysis) are available at: https://github.com/LucyDillon/MDR_isolate . IMPACT STATEMENT This study presents a comprehensive genomic and phenotypic characterization of a multidrug-resistant Escherichia coli strain implicated in sepsis, uncovering extensive antimicrobial resistance genes across both the chromosome and plasmids. It exposes taxonomic ambiguity with closely related species such as E. coli, Shigella , and E. fergusonii , underscoring gaps in current genomic databases and reinforcing the necessity of phenotypic testing. By integrating whole-genome sequencing with biochemical differentiation, the research strengthens diagnostic precision and informs clinical decision-making for life-threatening infections. Overall, it advances AMR and bacterial taxonomy research by demonstrating the value of an integrated genomic-phenotypic framework to accurately identify and guide the treatment and surveillance of emerging MDR pathogens in clinical settings.

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)0,000
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: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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 Opus0,009
Tête enseignante GPT0,204
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'étudeExpérimental (laboratoire)
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
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory)→Même sujetAntibiotic Resistance in Bacteria→Travaux en français237 207→