Genome-wide analysis captures the determinants of the antibiotic cross-resistance interaction network

Verfasser / Beitragende:
[Viktória Lázár, István Nagy, Réka Spohn, Bálint Csörgő, Ádám Györkei, Ákos Nyerges, Balázs Horváth, Andrea Vörös, Róbert Busa-Fekete, Mónica Hrtyan, Balazs; id_orcid 0000-0003-0253-7015 Bogos, Orsolya Méhi, Gergely Fekete, Balázs Szappanos, Balázs Kégl, Balázs Papp, Csaba Pál]
Ort, Verlag, Jahr:
2014
Enthalten in:
Nature Communications, 5, p. 4352
Format:
Artikel (online)
ID: 528785761
LEADER caa a22 4500
001 528785761
005 20190713030955.0
007 cr unu---uuuuu
008 180924s2014 xx s 000 0 eng
024 7 0 |a 10.3929/ethz-b-000094815  |2 doi 
024 7 0 |a 10.1038/ncomms5352  |2 doi 
035 |a (ETHRESEARCH)oai:www.research-collecti.ethz.ch:20.500.11850/94815 
245 0 0 |a Genome-wide analysis captures the determinants of the antibiotic cross-resistance interaction network  |h [Elektronische Daten]  |c [Viktória Lázár, István Nagy, Réka Spohn, Bálint Csörgő, Ádám Györkei, Ákos Nyerges, Balázs Horváth, Andrea Vörös, Róbert Busa-Fekete, Mónica Hrtyan, Balazs; id_orcid 0000-0003-0253-7015 Bogos, Orsolya Méhi, Gergely Fekete, Balázs Szappanos, Balázs Kégl, Balázs Papp, Csaba Pál] 
246 0 |a Nat Commun 
506 |a Open access  |2 ethresearch 
520 3 |a Understanding how evolution of antimicrobial resistance increases resistance to other drugs is a challenge of profound importance. By combining experimental evolution and genome sequencing of 63 laboratory-evolved lines, we charted a map of cross-resistance interactions between antibiotics in Escherichia coli, and explored the driving evolutionary principles. Here, we show that (1) convergent molecular evolution is prevalent across antibiotic treatments, (2) resistance conferring mutations simultaneously enhance sensitivity to many other drugs and (3) 27% of the accumulated mutations generate proteins with compromised activities, suggesting that antibiotic adaptation can partly be achieved without gain of novel function. By using knowledge on antibiotic properties, we examined the determinants of cross-resistance and identified chemogenomic profile similarity between antibiotics as the strongest predictor. In contrast, cross-resistance between two antibiotics is independent of whether they show synergistic effects in combination. These results have important implications on the development of novel antimicrobial strategies. 
540 |a Creative Commons Attribution 4.0 International  |u http://creativecommons.org/licenses/by/4.0  |2 ethresearch 
700 1 |a Lázár  |D Viktória  |e joint author 
700 1 |a Nagy  |D István  |e joint author 
700 1 |a Spohn  |D Réka  |e joint author 
700 1 |a Csörgő  |D Bálint  |e joint author 
700 1 |a Györkei  |D Ádám  |e joint author 
700 1 |a Nyerges  |D Ákos  |e joint author 
700 1 |a Horváth  |D Balázs  |e joint author 
700 1 |a Vörös  |D Andrea  |e joint author 
700 1 |a Busa-Fekete  |D Róbert  |e joint author 
700 1 |a Hrtyan  |D Mónica  |e joint author 
700 1 |a Bogos  |D Balazs; id_orcid 0000-0003-0253-7015  |e joint author 
700 1 |a Méhi  |D Orsolya  |e joint author 
700 1 |a Fekete  |D Gergely  |e joint author 
700 1 |a Szappanos  |D Balázs  |e joint author 
700 1 |a Kégl  |D Balázs  |e joint author 
700 1 |a Papp  |D Balázs  |e joint author 
700 1 |a Pál  |D Csaba  |e joint author 
773 0 |t Nature Communications  |d London : Nature Publishing Group  |g 5, p. 4352  |x 2041-1723 
856 4 0 |u http://hdl.handle.net/20.500.11850/94815  |q text/html  |z WWW-Backlink auf das Repository (Open access) 
908 |D 1  |a Journal Article  |2 ethresearch 
950 |B ETHRESEARCH  |P 856  |E 40  |u http://hdl.handle.net/20.500.11850/94815  |q text/html  |z WWW-Backlink auf das Repository (Open access) 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Lázár  |D Viktória  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Nagy  |D István  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Spohn  |D Réka  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Csörgő  |D Bálint  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Györkei  |D Ádám  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Nyerges  |D Ákos  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Horváth  |D Balázs  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Vörös  |D Andrea  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Busa-Fekete  |D Róbert  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Hrtyan  |D Mónica  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Bogos  |D Balazs; id_orcid 0000-0003-0253-7015  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Méhi  |D Orsolya  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Fekete  |D Gergely  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Szappanos  |D Balázs  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Kégl  |D Balázs  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Papp  |D Balázs  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Pál  |D Csaba  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 773  |E 0-  |t Nature Communications  |d London : Nature Publishing Group  |g 5, p. 4352  |x 2041-1723 
898 |a BK010053  |b XK010053  |c XK010000 
949 |B ETHRESEARCH  |F ETHRESEARCH  |b ETHRESEARCH  |j Journal Article  |c Open access