Advances in sequencing technologies

Advances in sequencing technologies have enabled the identification of mutations acquired by bacterial pathogens during infection1–10. However, it remains unclear whether adaptive mutations fix in the population or lead to pathogen diversification within the patient
Here we study the genotypic diversity of Burkholderia dolosa within individuals with cystic fibrosis by resequencing individual colonies and whole populations from single sputum samples. We find extensive intrasample diversity, suggesting that mutations rarely fix in a patient’s pathogen population—instead, diversifying lineages coexist for many years. Under strong selection, multiple adaptive mutations arise, but none of these sweep to fixation, generating lasting allele diversity that provides a recorded signature of past selection. Genes involved in outer-membrane components, iron scavenging and antibiotic resistance all showed this signature of within-patient selection. These results offer a general and rapid approach for identifying the selective pressures acting on a pathogen in individual patients based on single clinical samples.

Kết quả (Việt) 1:

Tiến bộ trong trình tự công nghệ đã cho phép xác định các đột biến được mua lại bởi các tác nhân gây bệnh do vi khuẩn trong infection1-10. Tuy nhiên, nó vẫn còn chưa rõ ràng cho dù thích nghi đột biến sửa chữa trong dân hoặc chì để đa dạng hóa mầm bệnh trong các bệnh nhân Ở đây, chúng tôi nghiên cứu sự đa dạng genotypic của Burkholderia dolosa trong các cá nhân bị xơ nang bằng resequencing thuộc địa của cá nhân và toàn bộ cư dân từ các mẫu đơn đờm. Chúng tôi tìm thấy intrasample sự đa dạng phong phú, gợi ý rằng đột biến hiếm khi sửa chữa ở một bệnh nhân mầm bệnh dân-thay vào đó, đa dạng hóa các dòng dõi cùng tồn tại trong nhiều năm. Theo mạnh lựa chọn, nhiều đột biến thích ứng phát sinh, nhưng không ai trong số cuộc càn quét để định hình, tạo ra lâu dài tính đa dạng allele cung cấp một chữ ký được ghi nhận qua các lựa chọn. Gen liên quan đến thành phần màng ngoài, sắt nhặt rác và kháng sinh kháng tất cả cho thấy chữ ký này lựa chọn trong bệnh nhân. Những kết quả này cung cấp một cách tiếp cận tổng quát và nhanh chóng để xác định áp lực chọn lọc tác động lên mầm bệnh ở bệnh nhân cá nhân dựa trên mẫu lâm sàng duy nhất.

Kết quả (Việt) 2:

Những tiến bộ trong công nghệ sắp xếp này đã cho phép xác định các đột biến được mua lại bởi vi khuẩn gây bệnh trong infection1-10. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu biến đổi thích nghi sửa chữa trong dân số hoặc dẫn đến sự đa dạng hóa mầm bệnh trong bệnh nhân
đây chúng ta nghiên cứu sự đa dạng kiểu gen của Burkholderia dolosa trong bệnh nhân bị xơ nang bởi resequencing thuộc địa riêng và toàn bộ dân số từ các mẫu đờm duy nhất. Chúng tôi tìm thấy sự đa dạng intrasample rộng lớn, cho thấy rằng những đột biến hiếm khi sửa chữa tại bệnh của bệnh nhân dân-thay vào đó, đa dạng hóa các dòng cùng tồn tại trong nhiều năm. Theo lựa chọn mạnh mẽ, nhiều biến đổi thích nghi nảy sinh, nhưng không ai trong số những quét để định hình, tạo ra sự đa dạng alen lâu dài mà cung cấp một chữ ký ghi lại các lựa chọn trong quá khứ. Gen liên quan đến các thành phần bên ngoài màng tế bào, nhặt rác sắt và kháng kháng sinh tất cả cho thấy chữ ký này của chọn lọc trong bệnh nhân. Những kết quả này cung cấp một cách tiếp cận chung và nhanh chóng để xác định áp lực chọn lọc tác động lên một tác nhân gây bệnh ở những bệnh nhân riêng lẻ dựa trên các mẫu bệnh phẩm duy nhất.