A phylogenomic analysis of Limosilactobacillus reuteri reveals ancient and stable evolutionary relationships with rodents and birds and zoonotic transmission to humans
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Gut microbes play crucial roles in the development and health of their animal hosts. However, the evolutionary relationships of gut microbes with vertebrate hosts, and the consequences that arise for the ecology and lifestyle of the microbes are still insufficiently understood. Specifically, the mechanisms by which strain-level diversity evolved, the degree by which lineages remain stably associated with hosts, and how their evolutionary history influences their ecological performance remain a critical gap in our understanding of vertebrate-microbe symbiosis. Results This study presents the characterization of an extended collection of strains of Limosilactobacillus reuteri and closely related species from a wide variety of hosts by phylogenomic and comparative genomic analyses combined with colonization experiments in mice to gain insight into the long-term evolutionary relationship of a bacterial symbiont with vertebrates. The phylogenetic analysis of L. reuteri revealed early-branching lineages that primarily consist of isolates from rodents (four lineages) and birds (one lineage), while lineages dominated by strains from herbivores, humans, pigs, and primates arose more recently and were less host specific. Strains from rodent lineages, despite their phylogenetic divergence, showed tight clustering in gene-content-based analyses. These L. reuteri strains but not those ones from non-rodent lineages efficiently colonize the forestomach epithelium of germ-free mice. The findings support a long-term evolutionary relationships of L. reuteri lineages with rodents and a stable host switch to birds. Associations of L. reuteri with other host species are likely more dynamic and transient. Interestingly, human isolates of L. reuteri cluster phylogenetically closely with strains from domesticated animals, such as chickens and herbivores, suggesting zoonotic transmissions. Conclusions Overall, this study demonstrates that the evolutionary relationship of a vertebrate gut symbiont can be stable in particular hosts over time scales that allow major adaptations and specialization, but also emphasizes the diversity of symbiont lifestyles even within a single bacterial species. For L. reuteri, symbiont lifestyles ranged from autochthonous, likely based on vertical transmission and stably aligned to rodents and birds over evolutionary time, to allochthonous possibly reliant on zoonotic transmission in humans. Such information contributes to our ability to use these microbes in microbial-based therapeutics.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».