Selective sweeps and parallel pathoadaptation drive Pseudomonas aeruginosa evolution in the cystic fibrosis La fibrosis quística se trata de una enfermedad genética que predispone a la infección por patógenos oportunistas como Pseudomonas aeruginosa y Burkorderia cepacia, es recurrente a pesar de dar tratamiento contra patógenos dominantes, además hay periodos de exacerbación de la inflamación pulmonar volviéndola compleja. Se conoce la microbiología de la enfermedad, pero se desconoce la dinámica de las poblaciones intra-especie a corto plazo. P. aeruginosa parece estar bien adaptada y estudios de genómica comparativa indican que tienen altos niveles de diversidad fenotípica, paralelismo mutacional (mutaciones recurrentes en los mismos genes entre linajes independientes), hay cepas hipermutables, poseen mutaciones en genes reguladores y persistencia de un pequeño número de linajes clonales. En este caso el grupo de estudio propone un enfoque temporal y taxonómico para identificar y entender cómo la terapia antimicrobiana modifica el ambiente y por consecuencia las comunidades microbianas. Estudiaron una paciente de 36 años, con infección crónica por al menos 12 años, con 28 antimicrobianos prescritos en un año, el resultado del microbioma arrojó que P. aeruginosa fue el género dominante , al secuenciar el genoma completo de 233 P. aeruginosa se identificaron 2 clados (A y B), el clado A fue menos abundante pero con mayor diversidad genética. Además, no hubo señales de eventos de recombinación y el patrón de divergencia mostró un “patrón estrella” que se asocia con purgas recientes de variación genética, como los que se observan durante la expansión de poblaciones o sweeps selectivos. Sobre la inferencia del tiempo al ancestro común más reciente, el clado B fue la población que surgió recientemente, mientras que el clado A fue la población más ancestral, que acumuló más variación genética, y concluyen que probablemente capturaron dos periodos de emergencia clonal. La emergencia y diseminación de clonas nuevas es conocida como barridos o sweeps selectivos dirigidos por selección positiva, y es justo lo que pasó en esta población de P. aeruginosa. De manera importante, observaron un número importante de mutaciones múltiples independientes en un mismo locus indican se trató de evolución paralela adaptativa y una fuerte selección sobre 19 loci, dichos resultados fueron respaldados, ya que se trata en su mayoría de mutaciones no sinónimas. Por lo tanto mencionan lo que posiblemente ocurrió donde, la terapia antimicrobiana, ejerce una fuerte selección sobre clonas resistentes que posteriormente pueden dominar la población, se trata de un claro ejemplo de sweep selectivo, que involucra que la clona resistente se disemine y desplace a otras clonas con menos fitness, y con cada cambio de tratamiento se genera un sweep recurrente o selección periódica. La implicación clínica del modelo de evolutivo de dicho microorganismo genera un nuevo panorama de tratamiento de infecciones recurrentes en general, respaldando que es necesario ser explotado en la aparación de cepas patógenas con resistencia a antimicrobianos.
Enrique Martínez Carranza Selective sweeps and parallel pathoadaptation drive Pseudomonas aeruginosa evolution in the cystic fibrosis lung
Mediante el análisis de los genomas de 233 aislados colectados de 12 especímenes de esputo obtenidos por un periodo de 1 año de un solo paciente, se pudo observar la expansión de dos linajes clonales. Comparado con el estudio anterior, en este caso se observa un muestreo más preciso conforme a lo que se buscaba en un inicio, además es muy notorio el barrido selectivo que ocurre después de un tratamiento con antibióticos. Los datos que presentan revelan que las poblaciones bacterianas pueden llevar a cabo cambios dramáticos y extensivos que no son revelados por análisis de baja resolución
El estudio consistió en describir un análisis de la población genética de pseudomona 233 en un plazo de 1 año. El estudio identifico dos grupos de poblaciones uno que corresponde a la población inicial y un segundo grupo que se originó después de la población ancestral. Este segundo grupo una fuerte señal de selección positiva. A pesar de que no se pudieron identificar las mutaciones responsables que originaron los linages, si se pudo identificar que la mayoría de las mutaciones ocurrieron en un loci asociado a genes de virulencia. Y resistencia. Primeramente se aislaron cepas de esputo de una paciente y se secuenciaron sus genomas. De este análisis, se realizaron reconstrucciones filogenéticas y se observaron dos grandes grupos. De los cuales el grupo B es naciente del grupo A. de los cuales resulto que el clado A es genéticamente más diverso, aunque menos abundante que el clado B. con este primer resultado, los autores realizan un segundo análisis para estimar la ancestría de las dos poblaciones e identificaron que el grupo A presenta un mayor valor de ancestria que el grupo B. Para poder entender el surgimiento de una nueva población, los autores retomaron el modelo de barrido selectivo como mecanismo a través del cual las poblaciones divergieron. Sin embargo, para apoyar esta idea fue necesario demostrar que estas poblaciones fueron sometidas a una selección positiva como fuerza de barrido selectivo. Para ello consideraron los radios de mutaciones no sinónimas y sinónimas para estimar la tasa de mutación neutral. De este análisis mostraron que el grupo A presento un menor valor de la relación mutación sinónima, no sinónima, con respecto al grupo B por lo tanto, se pudo proponer que el grupo B es mayormente sometido a una presión selectiva positiva. Posteriormente se evaluó si la evolución de los grupos fue debido a un proceso de selección o bien a una tasa elevada de mutaciones locales. Lo que se encontró tras considerar las mutaciones no sinónimas, sinónimas mutaciones intergénicas etc. Fue que existía una fuerte evolución como consecuencia selectiva. Se identificaron las posibles variantes potenciales adaptativas entres los dos grupos, y se encontraron diferencias de mutaciones no sinónimas, sin embargo debido a que se encontró un gran número de variantes que distinguen a ambos grupos, fue imposible determinar que mutaciones fueron responsables del surgimiento del grupo B; pero que sin embargo, si se pudieron agrupar algunas mutaciones no sinónimas presentes en uno u otro grupo. En conclusión, este articulo presentó un estudio más elaborado acerca de la evolución genética de un grupo de bacterias que, a lo largo del tiempo presento el surgimiento de un nuevo grupo filogenético que divergió muy probablemente del grupo ancestral a través de barridos selectivos.
Selective sweeps and parallel pathoadaptation drive Pseudomonas aeruginosa evolution in the cystic fibrosis
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La implicación clínica del modelo de evolutivo de dicho microorganismo genera un nuevo panorama de tratamiento de infecciones recurrentes en general, respaldando que es necesario ser explotado en la aparación de cepas patógenas con resistencia a antimicrobianos.
Enrique Martínez Carranza
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Mediante el análisis de los genomas de 233 aislados colectados de 12 especímenes de esputo obtenidos por un periodo de 1 año de un solo paciente, se pudo observar la expansión de dos linajes clonales. Comparado con el estudio anterior, en este caso se observa un muestreo más preciso conforme a lo que se buscaba en un inicio, además es muy notorio el barrido selectivo que ocurre después de un tratamiento con antibióticos. Los datos que presentan revelan que las poblaciones bacterianas pueden llevar a cabo cambios dramáticos y extensivos que no son revelados por análisis de baja resolución
El estudio consistió en describir un análisis de la población genética de pseudomona 233 en un plazo de 1 año. El estudio identifico dos grupos de poblaciones uno que corresponde a la población inicial y un segundo grupo que se originó después de la población ancestral. Este segundo grupo una fuerte señal de selección positiva. A pesar de que no se pudieron identificar las mutaciones responsables que originaron los linages, si se pudo identificar que la mayoría de las mutaciones ocurrieron en un loci asociado a genes de virulencia. Y resistencia.
ResponderBorrarPrimeramente se aislaron cepas de esputo de una paciente y se secuenciaron sus genomas. De este análisis, se realizaron reconstrucciones filogenéticas y se observaron dos grandes grupos. De los cuales el grupo B es naciente del grupo A. de los cuales resulto que el clado A es genéticamente más diverso, aunque menos abundante que el clado B. con este primer resultado, los autores realizan un segundo análisis para estimar la ancestría de las dos poblaciones e identificaron que el grupo A presenta un mayor valor de ancestria que el grupo B.
Para poder entender el surgimiento de una nueva población, los autores retomaron el modelo de barrido selectivo como mecanismo a través del cual las poblaciones divergieron. Sin embargo, para apoyar esta idea fue necesario demostrar que estas poblaciones fueron sometidas a una selección positiva como fuerza de barrido selectivo. Para ello consideraron los radios de mutaciones no sinónimas y sinónimas para estimar la tasa de mutación neutral. De este análisis mostraron que el grupo A presento un menor valor de la relación mutación sinónima, no sinónima, con respecto al grupo B por lo tanto, se pudo proponer que el grupo B es mayormente sometido a una presión selectiva positiva.
Posteriormente se evaluó si la evolución de los grupos fue debido a un proceso de selección o bien a una tasa elevada de mutaciones locales. Lo que se encontró tras considerar las mutaciones no sinónimas, sinónimas mutaciones intergénicas etc. Fue que existía una fuerte evolución como consecuencia selectiva.
Se identificaron las posibles variantes potenciales adaptativas entres los dos grupos, y se encontraron diferencias de mutaciones no sinónimas, sin embargo debido a que se encontró un gran número de variantes que distinguen a ambos grupos, fue imposible determinar que mutaciones fueron responsables del surgimiento del grupo B; pero que sin embargo, si se pudieron agrupar algunas mutaciones no sinónimas presentes en uno u otro grupo.
En conclusión, este articulo presentó un estudio más elaborado acerca de la evolución genética de un grupo de bacterias que, a lo largo del tiempo presento el surgimiento de un nuevo grupo filogenético que divergió muy probablemente del grupo ancestral a través de barridos selectivos.