Investigation of mobile genetic elements and their association with antibiotic resistance genes in clinical pathogens worldwide
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: Antimicrobial-resistant bacteria are a major global health threat. Mobile genetic elements (MGEs) have been crucial for spreading resistance to new bacterial species, including human pathogens. Understanding how MGEs promote resistance could be essential for prevention. Here we present an investigation of MGEs and their association with resistance genes in pathogenic bacteria collected from 59 diagnostic units during 2020, representing a snapshot of clinical infections from 35 counties worldwide. METHODS: We analysed 3,095 whole-genome sequenced clinical bacterial isolates from over 100 species to study the relationship between resistance genes and MGEs. The mobiliome of Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, and Klebsiella pneumoniae were further examined for geographic differences, as these species were prevalent in all countries. Genes potentially mobilized by MGEs were identified by finding DNA segments containing MGEs and ARGs preserved in multiple species. Network analysis was used to investigate potential MGE interactions, host range, and transmission pathways. RESULTS: The prevalence and diversity of MGEs and resistance genes varied among species, with E. coli and S. aureus carrying more diverse elements. MGE composition differed between bacterial lineages, indicating strong vertical inheritance. 102 MGEs associated with resistance were found in multiple species, and four of these elements seemed to be highly transmissible as they were found in different phyla. We identified 21 genomic regions containing resistance genes potentially mobilized by MGEs, highlighting their importance in transmitting genes to clinically significant bacteria. CONCLUSION: Resistance genes are spread through various MGEs, including plasmids and transposons. Our findings suggest that multiple factors influence MGE prevalence and their transposability, thereby shaping the MGE population and transmission pathways. Some MGEs have a wider host range, which could make them more important for mobilizing genes. We also identified 103 resistance genes potentially mobilised by MGEs, which could increase their transmissibility to unrelated bacteria.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».