Profiling cell envelope-antibiotic interactions reveals vulnerabilities to β-lactams in a multidrug-resistant bacterium
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The cell envelope of the Gram-negative Burkholderia cepacia complex (Bcc) presents unique restrictions to antibiotic penetration. As a consequence, Bcc species are notorious for causing recalcitrant multidrug-resistant infections in immunocompromised individuals, such as those living with cystic fibrosis. To systematically identify cell envelope-associated resistance and susceptibility determinants at the genome level, we constructed a high-density, randomly-barcoded transposon mutant library in the clinical isolate B. cenocepacia K56-2 and exposed it to a panel of more than twenty cell envelope-targeting antibiotics. By quantifying relative mutant fitness with BarSeq, followed by validation with CRISPR-interference, we profiled over a hundred new functional associations and identified novel mediators of antibiotic susceptibility in the Bcc cell envelope. We revealed new connections between β-lactam susceptibility, peptidoglycan synthesis, and blockages in undecaprenyl phosphate metabolism, which highlight a vulnerability in sharing this lipid intermediate. We then show that the clinically relevant synergy of the β-lactam/β-lactamase inhibitor combination ceftazidime/avibactam is primarily mediated by inhibition of the PenB carbapenemase. Importantly, we found that avibactam more strongly potentiates the activity of aztreonam and meropenem than ceftazidime in a panel of Bcc clinical isolates. Finally, we characterize for first time in the Bcc the iron and receptor-dependent activity of the novel siderophore-cephalosporin antibiotic, cefiderocol. Overall, our work has implications for antibiotic target prioritization, and for using additional combinations of β-lactam/β-lactamase inhibitors that can extend the utility of our current clinical arsenal of antibacterial therapies.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».