Within-host genomic evolution of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in long-term carriers

生物 单核苷酸多态性 遗传学 基因组 SNP公司 突变率 葡萄球菌感染 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 多位点序列分型 金黄色葡萄球菌 马车 医学 基因 基因型 细菌 病理
作者
Tine Graakjær Larsen,José Alfredo Samaniego Castruita,Peder Worning,Henrik Westh,Mette Damkjær Bartels
出处
期刊:Applied Microbiology and Biotechnology [Springer Science+Business Media]
卷期号:108 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1007/s00253-023-12932-3
摘要

Abstract Assessing the genomic evolution of Staphylococcus aureus can help us understand how the bacteria adapt to its environment. In this study, we aimed to assess the mutation rate within 144 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) carriers with a carriage time from 4 to 11 years, including some carriers who belonged to the same households. We found that 23 of the 144 individuals had completely different MRSA types over time and were therefore not long-term carriers of the same MRSA. From the remaining 121 individuals, we performed whole-genome sequencing (WGS) on 424 isolates and then compared these pairwise using core genome multilocus sequence typing (cgMLST) and single-nucleotide polymorphism (SNP) analyses. We found a median within-host mutation rate in long-term MRSA carriers of 4.9 (3.4–6.9) SNPs/genome/year and 2.7 (1.8–4.2) allelic differences/genome/year, when excluding presumed recombination. Furthermore, we stratified the cohort into subgroups and found no significant difference between the median mutation rate of members of households, individuals with presumed continued exposure, e.g., from travel and persons without known continued exposure. Finally, we found that SNPs occurred at random within the genes in our cohort. Key points • Median mutation rate within long-term MRSA carriers of 4.9 (3.4–6.9) SNPs/genome/year • Similar median mutation rates in subgroups (households, travelers) • No hotspots for SNPs within the genome
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