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Enregistrement W4416300068 · doi:10.1101/2025.11.17.688846

The repertoire of resistance mutations selected by a <i>Pseudomonas aeruginosa</i> type IV pilus-targeting lytic bacteriophage

2025· preprint· W4416300068 sur OpenAlexafffund
Veronica Tran, Hanjeong Harvey, Tanisha S. Lahane, Lori L. Burrows

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2025
Typepreprint
Langue
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueBacteriophages and microbial interactions
Établissements canadiensMcMaster University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésPilusLytic cycleBacteriophageVirulenceMutantPoint mutationMutationLysogenBacteria

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT P. aeruginosa type IV pili (T4P) are complex surface-exposed nanomachines used for twitching motility and biofilm formation. Exposure to bacteriophages that use T4P as their primary receptor can select for resistance mutations that reduce or abolish pilus expression. Since T4P are important virulence factors, such loss can affect pathogenicity and fitness, desirable outcomes for phage therapy. Here, we evaluated the repertoire of mutations in P. aeruginosa PAO1 exposed to the pilus-specific lytic phage PO4 and their ability to revert after removal of phage. Resistant isolates ranged from hyperpiliated to bald, but none retained twitching motility. We focused on isolates that still expressed surface pili, including one with an internal 4-amino acid duplication in the essential prepilin peptidase/methyltransferase, PilD. This duplication, distal to the predicted active sites, delayed prepilin processing. Accumulation of unprocessed subunits suppressed expression of new prepilins via inhibition of PilSR two-component system activity, restricting availability of functional subunits and conferring phage resistance. Introduction of a PilS point mutation that makes cells insensitive to accumulation of unprocessed pilins restored motility and phage susceptibility. Of the mutants tested, only those with a duplication in pilD recovered wild-type motility following removal of phage pressure, likely through slip-strand mispairing as a codon-modified variant did not revert. This work shows that resistance to pilus-specific phages does not require loss of pilus expression, and certain mutations can allow bacteria to regain pilus function. Characterizing spontaeous mutations selected by phages can help to define the function and vulnerabilities of the type IV pilus system. SIGNIFICANCE As use of phages to treat antibiotic-resistant pathogens such as Pseudomonas aeruginosa increases, it is important to understand potential outcomes of phage exposure. Most therapeutic P. aeruginosa phages use lipopolysaccharides (LPS) or T4P as primary receptors. Studying the properties of strains resistant to T4P-targeting phages can guide the design of phage cocktails to mitigate treatment resistance. We show that depending on the mutation, some phage-resistant strains can revert to wild-type sequences, emphasizing the importance of combining diverse phages to supress resurgence. By characterizing mutations that confer resistance, we can better understand whether pilus structural or regulatory components are more likely to be lost. Using phages to select for loss of pilus function represents an unbiased approach to identify new mutations in pilus-related proteins, shedding light on understudied components. Building a database of such mutations will help guide strategies to target and disarm this key P. aeruginosa virulence factor.

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)0,000
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 enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,203
Écart entre enseignants0,198 · 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

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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