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Elevated rates of horizontal gene transfer in the industrialized human microbiome

Groussin Mathieu, Poyet Mathilde, Sistiaga Ainara, Kearney Sean M., Moniz Katya, Noel Mary, Hooker Jeff, Gibbons Sean M., Segurel Laure, Froment Alain, Mohamed Rihlat Said, Fezeu Alain, Juimo Vanessa A., Lafosse Sophie, Tabe Francis E., Girard Catherine, Iqaluk Deborah, Nguyen Le Thanh Tu, Shapiro B. Jesse, Lehtimäki Jenni, Ruokolainen Lasse, Kettunen Pinja P., Vatanen Tommi, Sigwazi Shani, Mabulla Audax, Domínguez-Rodrigo Manuel, Nartey Yvonne A., Agyei-Nkansah Adwoa, Duah Amoako, Awuku Yaw A., Valles Kenneth A., Asibey Shadrack O., Afihene Mary Y., Roberts Lewis R., Plymoth Amelie, Onyekwere Charles A., Summons Roger E., Xavier Ramnik J. et Alm Eric J.. (2021). Elevated rates of horizontal gene transfer in the industrialized human microbiome. Cell, 184, (8), p. 2053-2067.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.cell.2021.02.052

Résumé

Industrialization has impacted the human gut ecosystem, resulting in altered microbiome composition and diversity. Whether bacterial genomes may also adapt to the industrialization of their host populations remains largely unexplored. Here, we investigate the extent to which the rates and targets of horizontal gene transfer (HGT) vary across thousands of bacterial strains from 15 human populations spanning a range of industrialization. We show that HGTs have accumulated in the microbiome over recent host generations and that HGT occurs at high frequency within individuals. Comparison across human populations reveals that industrialized lifestyles are associated with higher HGT rates and that the functions of HGTs are related to the level of host industrialization. Our results suggest that gut bacteria continuously acquire new functionality based on host lifestyle and that high rates of HGT may be a recent development in human history linked to industrialization.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
ISSN:00928674
Volume:184
Numéro:8
Pages:p. 2053-2067
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:2021
Identifiant unique:10.1016/j.cell.2021.02.052
Sujets:Sciences de la santé > Sciences médicales > Gastroentérologie
Sciences de la santé > Sciences médicales > Génétique
Sciences de la santé > Sciences médicales > Microbiologie
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences fondamentales
Mots-clés:human gut microbiome, industrialization, urbanization, lifestyle, horizontal gene transfer, bacterial genomics, host-microbe interactions, culturomics, antimicrobial resistance, virulence, microbiome de l'intestin humain, industrialisation, urbanisation, mode de vie, transmission horizontale de gènes, génomique bactérienne, hôte-microbe interactions, résistance antimicrobienne
Déposé le:03 août 2021 14:43
Dernière modification:03 août 2021 14:43
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