Barreras y costo en la adecuación de la resistencia a antibióticos

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1. Barreras y costo en la adecuación de la resistencia a antibióticos Tópico selecto "Mecanismo de acción de antibióticos, resistencia y perspectivas" Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas y Licenciatura en Ciencias Genómicas UNAM 2019
2. Para que el DNA foráneo se mantenga estable deben cumplirse varias condiciones Entry into transfer process Selection on recipient Uptake & sucessful entry Establishment in host Images from BioRender.com (+ population)
3. Para que el DNA foráneo se mantenga estable deben cumplirse varias condiciones Entry into transfer process Selection on recipient Uptake & sucessful entry Establishment in host Uptake seqs. in DNA Binding of naked DNA to cell surface Pilus specificity Surface exclusion Phage receptor specificity Surface exclusion Restriction systems (dsDNA) CRISPR/Cas Antirestriction systems; antiCRISPRs Replication & segregation Integration into replicon Images from BioRender.com + permanence in population
4. Con metagenómica funcional podemos encontrar distintos tipos de genes de resistencia (Forsberg et al., 2014)⁠
5. El tipo y abundancia de los genes de resistencia varía con el sitio de muestreo (Forsberg et al., 2014; Brito et al., 2016)⁠
6. El contexto genético y abundancia de los genes de resistencia varía con la población muestreada (Brito et al., 2016)⁠ Village-specific mobile genes Comparison of genetic linkage among pairs of reads (Paired reads mapping to distinct genes in mobile dataset)
7. El nicho como barrera y el ambiente como reservorio (Bengtsson-Palme, Kristiansson, & Larsson, 2018)⁠ • Nicho: Endosimbiontes, patógenos de rango estrecho, otros • Restricciones geográficas; genotipos específicos • Reservorios y (re)emergencia
8. Lo "mobilizable" no siempre es igual (Brito et al., 2016; Forsberg et al., 2014) http://clovr.org/docs/clusters-of-orthologous-groups-cogs/⁠ CAZYmes - Carbohidrate metabolism enzymes [L] Replication, recombination and repair
9. La compatibilidad es una de las principales barreras (Bengtsson-Palme, Kristiansson, & Larsson, 2018; Brito et al., 2016; Sorek et al., 2007)⁠ Compatibilidad: Adquirir, mantener y expresar el det. resist. y tener el fenotipo de resist. (Distancia filogenética como barrera) * No toxicidad *
10. El contra-ataque de los fagos: antiCRISPRs (Pawluk, Davidson, & Maxwell, 2017) Disruption of DNA binding Inhibition of target seq. cleavage
11. El costo en la adecuación: impacto en crecimiento vs competencia (Andersson & Hughes, 2010) coeficiente de selección s = 0: sin reducción s = 1: letal fitness relativo 1: idéntico al WT 0: letal
12. El costo en la adecuación depende del fondo genético (Andersson & Hughes, 2010; Melnyk, Wong, & Kassen, 2015)
13. El costo en la adecuación también depende del ambiente y del nivel de resistencia (Basra et al., 2018; Melnyk, Wong, & Kassen, 2015)
15. Andersson, D. I., & Hughes, D. (2010). Antibiotic resistance and its cost: is it possible to reverse resistance? Nature Reviews Microbiology, 8(4), 260–271. https://doi.org/10.1038/nrmicro2319 Basra, P., Alsaadi, A., Bernal-Astrain, G., O’Sullivan, M. L., Hazlett, B., Clarke, L. M., … Wong, A. (2018). Fitness Tradeoffs of Antibiotic Resistance in Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli. Genome Biology and Evolution, 10(2), 667–679. https://doi.org/10.1093/gbe/evy030 Bengtsson-Palme, J., Kristiansson, E., & Larsson, D. G. J. (2018). Environmental factors influencing the development and spread of antibiotic resistance. FEMS Microbiology Reviews, 42(1). https://doi.org/10.1093/femsre/fux053 Brito, I. L., Yilmaz, S., Huang, K., Xu, L., Jupiter, S. D., Jenkins, A. P., … Alm, E. J. (2016). Mobile genes in the human microbiome are structured from global to individual scales. Nature, 535(7612), 435–439. https://doi.org/10.1038/nature18927 Forsberg, K. J., Patel, S., Gibson, M. K., Lauber, C. L., Knight, R., Fierer, N., & Dantas, G. (2014). Bacterial phylogeny structures soil resistomes across habitats. Nature, 509(7502), 612–616. https://doi.org/10.1038/nature13377 Melnyk, A. H., Wong, A., & Kassen, R. (2015). The fitness costs of antibiotic resistance mutations. Evolutionary Applications, 8(3), 273–283. https://doi.org/10.1111/eva.12196 Pawluk, A., Davidson, A. R., & Maxwell, K. L. (2017). Anti-CRISPR: discovery, mechanism and function. Nature Reviews Microbiology, 16, 12. Retrieved from https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.120 Sorek, R., Zhu, Y ., Creevey, C. J., Francino, M. P., Bork, P., & Rubin, E. M. (2007). Genome-Wide Experimental Determination of Barriers to Horizontal Gene Transfer. Science, 318(5855), 1449–1452. https://doi.org/10.1126/science.1147112