Fine mapping of antibiotic resistance determinants
-
Upload
khangminh22 -
Category
Documents
-
view
0 -
download
0
Transcript of Fine mapping of antibiotic resistance determinants
HAL Id: tel-02044150https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02044150
Submitted on 21 Feb 2019
HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.
Fine mapping of antibiotic resistance determinantsMagali Jaillard Dancette
To cite this version:Magali Jaillard Dancette. Fine mapping of antibiotic resistance determinants. Bioinformatics [q-bio.QM]. Université de Lyon, 2018. English. �NNT : 2018LYSE1282�. �tel-02044150�
�� ������� ��� � �� �����
����� �� ������ �� �� �������� �� ���������� �� �� ��
���������� �� ��� ���� �� ���� �
����� ����� �� �� ������������ �������� ���������� ��� ������ ��� !�"�"#
$%��� ��� �� ����� & ���� '(�����)�(*�����+�� ��������
��� ��� ��������� �� ����������� ��� �
������ �������� ��������
���� ��� ������� �� ��� ���
������ ����� ���� � �� ��������� ���
�������������
���� �� ���� ������� �� �
�������� �������� ������������ ����� !�"�����# �� $�! ��#����!��
���%����& �����'� ����������� ������#�� !�"�����$ �� �������!��� �( ��))���������!��� *����!� ���������� ������#� !�"�����$ �� +,����� - ��))������
.#�/!� ���%��� ���������� �� ���&���&� ����� �����( � !�"�����# �� ���� �,�'�!������������ �������!0�� �&��0# �� ���&���&� ����(� ����(1������ ��!!�� �,�'�!�����
2��!�3 ������� ��������� �� ���&���&� ����� 44�� !�"#����# $�! � ��������� �� �&/�� ����!� 5����� �&��0# �� ���&���&� ����� 44�� !�"#����# $�! � ��6��������� �� �&/��
������ 7�&#� ���7#����, �!"��#
�
���������
������������� ��� �� ��� ������ � ���� ����������������� ������ �� � ����������� ���������� ���� ������ ���� ��������� �������� ��� ������������������� �� ���� ��������� �������� � ��� �������� �� � �!� �������" #�$ �� �������� �� ������� �� ������ ���� �� ����� �� �� ������ � �� ������
������# "�� ����� �� ����� ����� �������� % ��� ��������� ��������&������ ���� �� ������ � ��� �����&����
������� ��'��������������
������� �� ��(�������� (�� ����� ���������� �� ���������� �� ����������� �� ������ ������
����� ����� ������ ������� ��� � �������) ������ ������� ������������ � ����&���� �� �� ������ ����*��
+&��� ���� ������ ������ �� k �������������� �������� �� ������ ������ ��� � ���������� �� ����������� ���������� �� ������� ��� ��������� �� � � � ��� � �����,�� �� (���-
�.�� � � ����(� �� �� /��0� �������������� ����������� �������� ����1�� � � ����'���(������� ����*�� �����'���� � � ����'��2�3 ����1����� �������� � � �������� ���� �� ������ ������'����� %
�� ��������� ��������� � ���������� ����� �� ��������� ���� �� ������ ������'�&
���� % �� ������������� ���������� ����� ��� ��������� � ������ ���� ������� ����� �*��� �
����� �������� (��������� �������� ��������� ����� ���� ��� ���������� ������������� ��� ���
�4��� ������������������� � ������ ����� ��������� ��� ������� ��������� �� ��� �� ������ % �(����� �
�������� ������������ ������ ������ � ������ �������� � ���� � �� ��������������� �������� ������ � ������ �� � ��� ��� �������� � ���� � �� ���������������� �������� ������ ������� ������ �� �� ������� � ���� �� ����� ��� ���������������� �� �*�� (���5����� ��������� �� �������� �������� ��� � ����� ����� �� �� ����������
��������(� '������ � � �������������- ��� ��(�� ��������� ��6*���� ��� ����
��������$7 ����������� ������� ��(�������� ��� ������ ����������� � �����������
��(����� �� �������� ���������� ���*� �� ��� � ���������827 ������� 9 8��������� 2�������� 7�������� ������� �������� ��������� ���
��������� ��� �� ����� �� � �������������� ��� �$7:"��2� :������ ��������� �� ������������ 2����������� �������� ������� �&
������ ��������� ��� ��������� ��� �� ����� �� � �������������� ��� �$7$�! ��(� ���&���������� �; ������������ <�! ��(� ����4������ ���������� ���� �� ; ������������ ������������ ����� ���� ��� �������������� � ��(����� ��� ������������������� ������������ �������� ����1������ �� ��� ����������������� �������� ��� ������������ ��������� ������ ���� �� ���������� ��� ��&
����� �� ���������!=�2 ���� � ���������� % � �(���� � ����������=�2 ���� � ���������� % � �(���� � ������8� ����������� �� �������� ���������� ����� '������� ����������/�>�/�>���&�/� ����(� �� �� /��0� > ����(� �� �� /��0� ������ > ����(� �� �� /��0�
������ ������� % � �(���� � �� ���������
�
��������
�������������� �������� ������� ������� ���� ��������� ������ �� ��� ������� ������������ ����� ����� �������� ���� ��������� ��� ������������������� �� �������� ���� ��������� ��� ��� ��������� ��� �� �������!�"�� ���� ����� ���� �� ������ �� � ������� ��#�����" � ���� ��� ������ ��
�$� ����������� ����������� �� � ������ ����� ��� ��������"��% ���� ��������� ��#�������� ���� ��������� ��������� ���� �� ����
���� ��� ����������� �� ������� ��#��������� �$ ������ ��#������ ������ �� � ��#����� ���������� � ������� ��
��� �������� ��#������& �� �� ������� ��#����� ������� �� ������ k������ ��#����� ������� ������� ��� ��� ������� �� ����� �� $���� ���
��� �� ����� �� &��$� �� � ���� ���'����� ��(��"������ ������� �� �������� �� $���� ���� �� �� ��������� ������� �� ����
�� ������� �(�����) ����� �� � ��������� �� *��+� ����������� ������� ���������� �����'� �� �� ����(������������� ����(���� ������� ���� �� �� ����(�����%�, ������ ���������� ������������ �������� ������ �� ��� ������� ��
#���������� ����� �������� � �������� �� ��� ������� ��#������������ ���������� ���$��� �$� ��������� ��"�" ����� � ���������� �� ���
�������������� ������ ������� �������� �� ����������� ���������� ���� ��� ����
���������������� ��������� �������� ����� �� �������� ������� ���� ������� ��� �������� �� �������
�������"��� ������ ��� ��� �� ��� ������ ����� $����� � ����������������� ������ ��� ��� �� ��� ������ ��� ����� $����� � ����������-�. ������ ������� �������� ������� ����� ������� �� ��(��� $����� ��� ��
�$��� �������/�� ���0����� ���� ������� ��#�������� �� ������� ������� � � ����� ����
���� ������� ����������"����� (����� �� � �����������) �������� ������ ��1� � ���� �������-2� ������� �������� ������������� ��$��� ������������ �� ���������� ����
������� ��� ��$�� ���� �(������ ����������"�3%2 �������� 4 3������ %������� 2��������.!��%� .������ ��������� �� ������������ %������������ �������-� ����� ��� ��������5� �������(�� ��� �������������������� ����� ���� &���� ������������ � �������� ���� ��$������������� �������� ������������ &������ �����'���� ��������������� ��� �� (������ �������� �� ��� �������� �� �� ��(��(�� �� ��� ����������
��������� 6�% ������� $��� ����������� �����6�% ������ $��� ����������� ����3� ���&��� ����#��������� ��������� ���$��� (�������*�7��*�7��� ��*�
�� *��+� ���� 7 ��������� �*� 7 ��*� ����� �(� � ���������� ���������
� ������ �����
����� ������ ��� ����� �� � ���� ����� ��� � ���� � ��� ���
��� �������� ��� ���
�������� ����� �� � ��������������
�� � � �� ��� ����� �� ������� ��������� �� ����������� �� ������� ��� ���� �������������� �������� �� ������ � ����� ������ ��� ���� ��� ������������� ����� �� ���� ��������!"��� ���� �� �������� ��������� � ��� ��������� ��������� ���� ����� ��� �������� ���������������� ������ ���������� �� ������� �� ������� � �#��������� � $��%��� �#� ������� ������&���! '��� ����� ��� �����(��� ������� ����������� ������� ��� ) �� �������������� ��� � ������� �� (� *�+, ������� ������� �� ��� � ������ �� ����� ����������� ������ ��������� �� ���������� �� �������� � ��������� �� ������ ��� �� ��� �������� ��������������� �� ��� ���� �������� ����� �������!��(� ��������� �������� #-�� #�� � ��� �� �������� . ��� �� ���� �� ����� �� ������� ��� �� �� ������� ��� ) �� �� ����� �� ���� . �� ������ ������ �� ������ � �������� ������ �������� �������� ���� ������� ����� ���� � �� �#���������� #��� ������������������ ������ ���� ��� ! $����� ��� ������ *��� �� ��������� ������ �� ������ ��������������� � �������� �#� ��� ���������! /� ������ �������� ��� �� #������ 01� 2�*+ �#3����������� "�� ���� � �� 4���� ���� ���� �� �����(�� ���� �� �������� #������ ��� �� ������� ��� �#��������� �� ����������� ��� ��������� ����� �� ����������� � ������� ����� ������ ����� �������� �� ���������� ���� �������� ) ���� ��������� ��������� ���� ���&� ������������� �� ����������� ��� ��� ���� ) ��� �������� 52*26! 7�� ��� � �8������ ��� �� ����� � 2��� ) 2�*, ��� �� ���� �� ���������������������� #���� �������� �� �#������������ �� ����������� 5*�96!3� ����� ��:��� #��� #(�� ��������� ������� �� ��� ���������� ���� ������������ ��(� ������������� �� ����������� �� ������� ����������� ����������� �� ����������������� ) �#������� � ��� � ����� �� ����� ����� ������� ���� �������! /�� ����� ��� ���� ��� ��� � ����������� �� � ������ ���������� ��������� �������� ;��� ������� ���� ���� �������! �� ��������� ��#�� 2�,� �� � ���� *� �������� � ����� ��� �� ������ ��� ��� ���� �� ��������������� ���� ��� ��� �� ������ 5*,+6!/#������������ �� �� ����������� � �#���� ������������ ��������� ��:��� #��� �#��� �� ���������� ������� ������ ��� �� ����� ��� ����! <��� ��#�� ��� ��� � ����� ��#��� ����� ��� ������������ #���� ������� ������ �����&��� ��� ����� � �� ���������� �� ������������������ 5,9 2**6 ������� #��� �� ���� ����������� ����� ) �� ������� ����� �� ������������ 5= >+ >�6 �� �� ��� ) ����� �� ��� ���� �� ��������� ��� ����� �� ������(��! ������� ) ������� ��� �#�� ������ ) ������� �� ������ �� ����� ����� ����� �� ���� ���������� �#��������� �� �� ����������� �� �����������!
�� ���� ������� �����
��������� �� �������� �� ���� ���� ����������
1� �������� � �#���(�� ) �������� ����� ������������� �� �� �������� � �� � #������ ��#���� ������� ��� �������� �������� � �8������� ����(��� ���� �� ���� �� 52+6! 1����������� ������ �� ����� �� ���������� ���� ���� ��� ��� ����� ������ � �#���� ��������� �?�� �� �� �� �� ���� �� ������ ����� � �� ��� ���� . �� ����� �� ����������� ��#���� ������� �� ��������� �#�@�� � �#���� ������� ���� � �� ��� ���� A������ �!B!C�������� ����������� ���� �������(����! D�� ������� �� �� �� ����� �� �������� ) E���������� ���� ����(�� ��� ���������� ������������ ) �� ����������� �� �������� �� ����� ����� ��� ����! $� �� �;�� ����(�� ��� ������ ) �@�� ���� ������������� ��������� ���F � ��� ������ ���(���! C���� ��� ��� ���� � ������ �� ���������� � ���������� ���������� ��� �� �� �?������� �� ������ � ������ �� ��������!
�� ������ �����
�������� ��� �� ��������� �� �� ������ ��� ��������� ��� ��������� ��� � ������� ������� ���� ���������� ������������ �� �� ���������� �� ���� �� ����� ������������ ���� �������� �� �� ��������� ���������� �� ���� ������������ ������� ���� ������!�� ���� ���� ���� �� ��"�������� ������������ �#$� ���� ���� �%�� �� ����� ������� &����� � ����������� ���� ������ ������ �������������� �� ��� ������� �� ��!��
����� ������� �� ���� ���
������ �� � �� �� ��� ����� �� ��� �� ���
'�� ���������� �������� ���� ������� ������ ������������� ��� �����!��� ����������� ������� ������ ()* +�� ����� ����� ���� �������� �� �)� �� ������� ������ ��� ����������� ����������� ��� ������ ������ ��� ������� ��� ������� ���������� ������� ���� �� ���������� ��,��� ���������� ���� �� ���������� ��� ������������� ��� ���������� ������������ �������� �� �� �������-��� ����� ������������ ���� ���� ����� ,��� ��������� +��� �� �������� �� ������ �� ��!�� ���� � ���������� ��� �������� �� ������ ���������� ����������� �� ��������� ����� ������������ ��� ������������ ���������� �� ������������������� .�/���� �� �� ��!�� ��� &����� �� �� ������� �������� ��� ������� ������ � �0��� �� ������ ������� ���� �"��!�� �� ���������� ���� �� ��� ����������� ����������������� ����������� �1� 12� ������� ��� ���� ��������-�� �� ��������� ������� �� ������ ���������� ���� �� ������������� ������������� �� ��� ������� �� �� ������-�� ���� ������ ��� �� ������"�� ��� ������������������� ����� ������"�� 3������������������� �������� ��� �� ��������4 �� �����"��3����&�������� �������� ���� ��� ������4 �%���� �� ����� �� ����� ���� ��������� ����������������� ��������� 5� **� +����� 6����� ����� �� ���� �� ��� ������ ��� ���/������ 7 ����� ��������� ����������� ���������� ������ ���������� �����"���� 7 �� ��������� ����!�� ��� ��������� � ��������� ���� ��� ������ �0�����8 �� ����������� ������� ��/����� ������������ ��� &����� ���������� ��� ����������� ������������ �� ������ �� ��������� ������ �� �������� ���������� ��������� ���� ��������� ���� �� ���������� ����!��� ��#� '� �"�� ������� ���9 ��� ��������� ��� ���������� �� ��� ����� ����� * 5���� * ��*1 ����� �� ��������� �� �� ��!�� �� �������� �� ��� ������ �# )# * *� ������������� ��� ��� ��������� ����������� ���� ��� ���������� �����"����8 ��������� �� :;<���� ������� � �� ������ �� ��&������ �� ���!�� ������������� ������� �� ������ �� �����/���� �� �� ���������� �2* (*� =�� ����� ��������� ��������� �� ���� �� �������������"����������� ����� ��� ��������� ��)� ������ ������ ����� ��������� �� ���������� ������� >/���� 3���� ��� &�������� �� k ����������� �������� ���� �� �������� �� ������4����?� ������� �� ������ �� ��&������ �$#� . ������ �� *1 ��������� ������ ��� ������� ���� ��� >/���� ���� ���� �� ��������� �� �������� ��������� �� 2� ��� ���� ������������ �� ������"�� �1$� =�� �"���!�� �� ��� ������ �������� �� ����� �� ��!�� � ��� �������� ���� �� ������� �������� *2 �1(�
�� ��� �� ����� �������
��������� �� ��� �� ��������� � ���
�� ������ ������������������ �������� ���� ������-�� �� ������"�� ��� ���� �������� 7 �������� �� ���������� ����� ������ ����������� 7 ��� �� ������������� �������� �����������3'@A4 5��� �� ��-��� ����� �� ������������� �� ���� &����� �������������� �������� ������������ ����������� ���!� ��� ���� ������������ �$� �� ������ ����� ���� ,��� ���������������� 3��8 8μg/mL4 �� ��� ������ �� �������������� 3��8 � 4μg/mL4
��
��� �������� ��� �� ��� � ����� � ���������� ��������� ��������� �� ���� ������������ ����� �� ��������� ����������� ������� ���������� ��� ����������� ����� �� �������� ����� �� ��� !�" �� ������� ��� ����� ���� � #�� � ������ �� ��� � �������" ���� ���� �� ������� $ �� ������%��& ���� �������� ������������ ���� � ��� ��� ������� ���� ������� ���� ������' ����&
�� �(��� �������� �'���� �� ����� �� �� !�" ��� ���%������ ��� �'���� ������ � � �����" ��� �� ���������" �� ��� ����)�� ������� � ��������� �� � ����������� ��* " ��� �� ����)� +��,�- *���� ��� ��! ���( ./001&
����� ��������%�� �� �����)�� ��� �" ��� ������ �2���� �� �*�� ��� �'��� �� ���� ������3���� ������������� .0/1 �� ���*��� *���� ����� �'���� .4" 561& �� �' ������ ����� !�� ��� ���� ��'� $ �(������ ��� �� ���� ����#�� ��� *������� �� ���� �' �����%���� ��� ����� ��������� �� ����'�� �������� ��������*���� � ���������& ������������������ ���� �' ������ ���# ������7 ������� ������ ���8�������� ��� ��������� ����� ��� � �������� ���������� ���� � ��� ��� �������&
��� �� ������ ��� �� �������
�������� ��� � ���������� ����� ���
�� � ������ ����� ����'� ���� ����� ��� ���� ���� ��� ��� *������� �������)��� ����� � ��� ��� ������� $ �� � ��� �� � � ����� �� ��� ������� $ ���� ��� � ��������� ���������& �� ���� � ���)�� ��� �� � %����� �� ��� � ��� ������ ���������� � %���9���&
��3�����'� ���� ���'�%��� �� � %���9��� '���8� �� ���� ��������7 �� � ������ ��8�%�� �� �%������ :����������� �� �#%��� #( �� ��( ���� ����� ���� �� ���� ����')��������� ��� � %�������� ������� ./01�" �� � ������ �� �2 ������ �� ��������� �� 8�#%��� �� �'�%�� ���� ����" � �� $ �� ���� ����� '�����)��� ���� �� �� ����')�� ������; ������� ��� � %�������� ��� �������� ./051� �� �� � ������ ��� :��������� ����������� �����%�� �� �#%�� �� �� � %����� ����; %� ���*���� �� �������� ���������� � %�������� <(���� ;������� .=/1�&
�� ���'������� ��������� ������ ��� ��)� ������ %����� �� �������� �� �� � %������� � ���" ����� �� �������� ��� ���� �� %����� �����" �� ���� �������& �� �(������ ������ *������ �� �� �������� �� �� ���( �������� �� ��� ����� ����� �� ���'����8�� ./0-1& ���������� �� �� � %����� �� � ��� �� ��� ������ ��� ����������� �� �������� �� ���� ����� ��������" ��� ������ .-/" /4>1" ��� *����������� ��� ������ ���*���?��� ��8������ � 3��%��$ ������*�� �� � %����� ���� �'������ �� ���� ������ ��8���� .0-" />@1& ��#�" ��� � %������ ��� � ���� ���*��� ?��� ����� �� �*�� ��� ��������� ������ ����������� ��� ��� �)��� �� ��� � ���� � ��������� ./66" /5/1&
����� ��� �*)����� � � � ���� ����� �A���� ����� �" �� � %���9��� '���8� �� �������������*���� ��� �� ��������� ./>0" /-B1& �� ��� ��3�����'� ������� ���������� � ��� ������ �� ����� �� ����������� �� �� ���� �� �� ��C� �����*������� .641& � �����)� ���'�%�� � ���� �� ��������� ��� ������ �� ����'�� ���� ���������� ���%������ �� � ��� � %���� �� ��� ����� �' �����%�� ���� ���������&
��� ���)��� ����� ������������ ���� ������ �������� �������� �A���� �� � �����6> �� ->/- .-/B1" ����� 4> �� /4> ����� � ��*���� .4@" /5=" /501�" ��� $ ����� �� ->/@"��� ������ �� �������� �������� *��� �������� ����� �� ����'�� ��� ����� $ ?��� ��� �" ������� ���� ��� ���)��� �������� ���� ���� .@=1" �� ���������� .4/"->-1 �� ��������� ������ .4/" 0B1&
��
� ����� ������ � �� ������ �� �� ����� ���� �� �������� ��� ������ ����������� ���� ��� ������� � ���� �� ���� �� �� �������� �������� ��� ����� ��� ��� ��� !���� ���� � ��� "�� �����#������� "� ��� ����� ���� ��� $��%����� ��&'� (� �)��� �� ����� "�� �� �� ����$����� �������� $��������� ��������� ��� ����#��� ��������* +� �� ����� ��� ������� �� � ��� "�� ��� �� �,�����"������� � ���� � �� ��"-�� �� ��� ���� ���� �� "����� "����� . ����� ���������� �� ����� "���� � ������ ��� "������� ���� ��������� ��/�� ���� ���"���-�� ����� ���� ��� $�������� �� � ��� "�"��� �� ����� �� "������ ��� �-����� "�� �� ����� ��� ����� �� ��������� �� ����� �� "������ �� 0%��� �1�� �2�� 3�������� �� �� �����"���� � �����4"� � ��� � �5 �� �� ��-��� �� ��� ��� ��������������� ��������� �* �""����� $����� � ��� 0%��� "� ��� ������""������
� ������ ������ � �� �� �� ���� � 3�� 678� ������ ��������� "� ��������� ���� � ��� ��* ���-��� "������ ���� ����� �������� ��� ����� / 9�����4%���� ���� � ���-�� ��:������;� � 9������4����; � � 9�����4���� ���� � ���-�� ��%�������; +�� ������ �� ����"������� �� "�� ,�� ������� ��� ������� $������������� ��"��<��� 9"������ � � ��� ���-�� "� �������; !�"������� � ����� ���� "�"������ $��������� ���"�-��� "�� �� � ���-��� "����� ,�� �$����� "� ���� 3 �������� "�� ���� �� #��� �� �������� "����� ����$���� �������� ��������-�� (������ �� ���� � �����4"� "�� �� #��� �� ����-� $����� 9�$��������� ��� � �����4"� ���� �� �����;� ����� � ��� �� ��� ���� ��� ����� $����������"���������� ������� � "� ���"���� 9���$� � �$���������; 3� ���"���� "���� �)�� �������� � �� ���$� �� ��"��� �� "�������� � �� �-��� �"���� !�"��%���� �� ������� �����$��� �� ����� �� "����������� � ��#������� � ���$� ����"��� �� �� "���� ��� �"�������� � ��:. ��� �""���� ��1��� ���� � � ���"������������ � ����� ��� ���� "�� �� ����� �� ������� ���������� ��='�
� ������ ������ � �� �� ��� ���� � 3� "�����4"� �� � ����$������������ ���� ����� ����� �� !>+� "�� ,�� �"������ "� � �""�������� . �� �������� ����%��� �� ������������ 9�# ?��� �� ' �� �""������; @� "�� ��������� �������� ���� ����#���� �� �� !>+A ��� ��������� �1�� � �� ���� $����� ������� ����� !3�+ � (B!8�C 3�� ����� � ����������� "���������� ������ ������������� � "�����4"� $����� 9�����$��D�������� � �����$��D���%�����$��; !������������ ����� �� �� �������� ��� ��� �$����� �� ��$� �� ��-��
� ���� � ���� ����� ��� � ���� �� ���� ��� ��������� �������� ������������� � �� � ��� ������ �� ���-�� ��"��� ���������� �� � �4"���-�� #���� � �� "����%�4"�A � ���-�� ������ ��� ���"�� �* ������� ������������ �������� ��=��� ����-�� ������� �* ������� ������� �������� ��2'�� � ���-�� ��������� �*������� $������ �=��
� �� ����� � ����� ���� � 3� ���$� �� ������$��� 9��� p ������� ����%�����; ��� �-� �"��� E �� "����� ���� E � ���$� � �������� 9��� n ������$����������; !���� ����� ��������� ��� ��"����$�� � ���������� ��� ���-��� ���������� ��������� ��������
3 �""���� �� "�� �"���� ���� ��� ����� � ����������� ��� �� ����� ����"�����%���� ����� ������ ����� ���� �� ������ F� �� �������� p ��������� (��� �� �������� �� "���� ,�� #��������� ���� �� "���� �� �� "������ � ����� ������ "%����� "� ����� ������ >��� ��� ��������� ��������� ���� ��� ���-��������� �-� ���"��� �� "����� "�� �� ���"�� ��� �����$����� :������ �� ��"���� ������� ��'� ��/� !���� �""���� ��� "� ������ �-� �����$�� . �� �����
�� ������ �����
�� �� ��������� � ���� ������ ���� ��� ��� ��� �� ������� ������ ��������� ������ ���� ��� ��� �� ����� ���� ��� ������� �� ���� ���� ���� ��� �� �� ��� �� �� ������� ��������� ������ ��� ������ � � �� ��� � ������ ����� �� ���� ���� �� �� �������� ��� �� ������� ���� �!������ � ��� ������� �������� ��� �� �������� "������ � !��� ����� �� ����� ������� ���������� �� ������������ �� ����� ��������# �� ��������� �� ������� �����������H0 ��� ������ �� ��� �� ���� ���� ��� p ������ ���� ��� �!��� � �� ������� ��������� �� ����� ����� �� ���� ������� � ����� ��$��� ������� %&'� ()� &*+,� -������ ��������� �� ��!����� ���� � �� !���� ����� ��� ��� ��������� �����!������ �������� %.&*,� �� �������� ��������� �� ���/��� � ����������� ��� 0��������� �� ������1 �� ���� � 0!��������� � �������� �����1�� ��!���� �� �������� �� ������ ��� �� ������� 2 �� �������� �������� �������� �� �������� ��������� ��� ��3 ��� �� ������� � � ����� ����� ������ !������ ���� �� �������� �� ���� ������������ �� �� �������� ������� ��3 ��� ������ ���� ��� ���� � ���� ������� �� ������ ��������������� �� ������ ��� ���� �� ����� � ��������� ��� � ����� ���� ���� ����!� �� ��������� � ���������� ��� ������� ������� ��� �������� � �� �������� ���� �������
� ���������� �� ������� ����������� � �������� 4� ���������� �� ����045 ���� �� ����� �!��� ������� �������� ���1 ��� ������ � � �� ������������ ������ �� �� ��� !����� ���� ��������� 5�� ��� !����� �������� 45 ��� ���� ���� ��� ��� � �� ��! �� !����� �� ��� � ��� ����� ��� ���� ������ ���� ����� �� ���������� ���� �� �� ������ 5� � ���� �� ����� 45 ��� ��������� ��� � �� ������� ���� ��� ������� 6������� ������� ����� ��� 7������ ��������� ���� ������ � ����� � 45 ��� ��� ��!������ %*'�&.*,� 4���� !������ �� �� �������� �� ���������� ��� ��3 ��� ��� ��� ��������� ��� ��� ��8�� �� ���� ���� ��� !������ �� ������ ���� ��������
������� ��� ��� !����� �� ������ ��� �� ������ ������������ �� 45���� ��� ���� ���� �� �� �$�� ������ 4� �������� �������� ���� ��� ��������� ��� !����� �� ����� ��� �������� ��� � �� ���� ���� �� �� ��������# ��������� ��� ������ ������� ��� ������ �� �� ������� ��� �� ���������9�� �� 45 ���� ��� ���� ��� ������ ��� ���� �� ��� ������ ������ ��� ��!���� ������ $��� ���� ������� %:&,� 5�� ������� �������� �� ������� ���� ��� ��������; ��� ������� ���� ���� ��� !������ ������� ��� ��������� �� ����� �������� $��� ���������� ��� � ������ %..(,� ��� ��� ������ ������� ��� � ������� ���!�� �� ���� ���� �� �� �������� ������ � �<�� �������� � ����� �� !���� ����� ��� ��������� ���� ������ %:&,�
� ���������� �� �������� �������� � ����������� 4� ���� � ��������� ��������� ���� ���� !������ �� �� �� ���� �� ��� ��� ��� ��������� ��������� ����� ���� ��� ������� %:&� :=,� > �<��� �� ������� �� ����� ����� ����� ��� ��� !����� �������� ������� ��� ������ � �� ������ �� ���� ��� ����� ��!����� �� ����� �����7�� �� ������� ���� ����� 5� ���������� �������� �� ��� ����������� ���� ���� �� ���� ���� �� �������� ������ ������ ������ ��� ��� ��� �� ������� %**� &:?� &).,� 9 ����� �� .++:� ������������ �����# ������ ��� ��������� �� ����� �� �� ���� � ��� ���������� ����������� ��� �������� �� ���� ��������� � �<�� 7�� ��� �� ������ %&:),0������ ������ ������� � �<�� 7��1� �� ��������� ��� ������� ������ ����������� � ������� � �<�� 7�� ���� �� ����� ����� �� � �<�� �������� ���� ������ � ��� ��������� �� ����� %:&� .&)� ..*,�
��
�� ������� ��� ���� ����� ���� �� �� �� ����� ��� � ��� ����� ��� � ����� �� �� ���� �� ���� ���� ��� ������� � ��� �
� �� ����� �� � ��� �������� �� ��������� ��� ���� ��������� � ��������� ������ ������ ��� ������� �� � ��� ��� � ����� �� �������� ���� ��� ��� ������ ���������� � !"�
� ��� ���� ���� ����� ������� � �� �������� ��� ��������� ����������� ������� �� ���������� �� #� �� �� ���� ��#������� �������� ������� �� ������$$$� � %"�
� �� ����� �� � ��� ��������� �� ���� ������� ��������� �&'("�
� �� ���� � ��� ������� ����� � ���� #�������� �� �������������� ����� �&('"�
� ��$
�������� ������
�� �������� � �� ��������
)��� ��� �����*�� ���� ������ ��� ������� � ��*#��� ���� �� �*��� � �� � ��� ���� ������� � ���������� ��� ��������� #������ �� �� ��������� �+� ������ �� �����*�� �� � �������$ ,�� ��������� - ���� �� ���� �� �� �����*��$ �� � ����
���� �� ��� ���*�� ��������� ��������*����� �������� � � � ����� ������ � ����� � �� ��#��� �� � �������� ��-��� �� � � � ������$ . � ��������� ���������� ��� ��������� ����� � � ����� �� � � #� �� / � ����� �� ������� �� #� ��$ ,� #� ����� ����� ���������� ���� ����� 0�% � 1�! 2���� � ���� ��� �*� #����� ���� ��#*��� ��� ��� ��� ��� ���#� ������ �� - ��� ������ �� ���� ����� �� ���� � ���� ���� ���������� ��$�$ 3� � ���� #������� ���� ���� ��� ����� ���*��� �� #������ ������� �� ���� #����� �� � �� � �� #*��� �� �#���� � ���4 ��� ������� �&56"$7� ���� ��� ������ �*� � ������� �� �#���� � ��� �� ������ �� ������� �� ���� �������� � ����� � �� �+���� ����� � ��� � ���� � �8�� � ��� � ������ ���� � ��� �*�#����� -����� � ����#�� �� ������ #����� ������� ��*#�� ������ � � � #� ��� ������������ ��������� � � ��� ���������� ��� 3,7 ��� ��#���� �� ������ �� ���������
� ���� ��� ����� � �� � ��� ��#� �� �&56"$����� ���� �� ����� ���� �� � ���� ��#� ���� !1 � ����� �� �� � ������� ������ ��� �� � ����� �� � ���� ���� ����� ���� ��������-� ������ �������-$ �� �������� � ������ �� � -��� �� ��� �� ���� ������ #� �� �� ������� ��� ��������� � �����#*�� � ���� � ���� � � �������� �9�#��� &$&�$ ����� �� � ��� ��������� �������� ��������� � ���+����� � ������ � ���� ��� ��� #*��� �������� ���� ���8��� ����:�� � � ����������� ������ �� ���� �� �����*�� �- �� ����������� �� �� ������ #*��� ������� ���������� � �� ������� ���� � � ������������� ������ �-���������������$ ;�� ��������� ��� ����� ��� #*��� ������ ���� � � ��� ���� ��� ��#� ��$<�� ������� ���������� ��� ��#� �� ���� �����*��� ��� ��� �� � ��� ��#����� ���� #*��� � ��� �� �� � ��� ��#������ � ��� �� ������� �� #����� ������� �� ��������� � � ������� �� � � ���#���� �������� � ��� 3�0& � ��� �� #*�� �����
� ��� �� ������� ���� ��=���� ���� #� ���� �9�#��� &$ �$�� ��� �������- ������� 6 ���� ����� ���� � � ������� � �� 6 ����� ������ ����� ��� ������ �� ��# ���� �� ���� �� ,23 � ������ ���� � �*�� ������$ ��� ���������� ����������� ���� �� � ���#� ��� #*��� �� ���� ��� � ��� ���� �� � ������������ ��� #*���$ <�� ������ ������� ��� ���� �� ���� ��� ��� #*���� ��� #*��� ����#���� �� ��� ��������� �� ���� �� �����*��� ��� �� ��� � ��� #*��� ������ ����� � ������� � �� ������ �� ������� �� �� � ����� �$ 7���� ��� �������� � ���������
��
���� ������������ ��� � � �������� �� ��� � ������������ ��� ��� ��� ������������� � ������ ����� �� ����� �� ����� �������� ������������ �� ��� ���� ������� �� ��� �� �� ���� ���� �� ��������
���� ���� �� ���� ������������� ��� ��� ����� ����� � ���� �� ������� �� �������� ����� ��� � �� �� �� ������ � ��� ����� ���� � ����� ��� ���� �� ����� ����� � ������ ����� ���� ������� �� ������������ ����� �� �� �� ����!�� �"�� ������# �� ���� �� ����� �� $� %���"� &'()� ����� �� *����+�������� ����� ������,��� ��� �� �� ��������� � �� (--.� ���� �� ��*��� �� ��� �� ��� &./0)� 1��� � ������� �� ����� ��� � � ��������� ��� ��� 2�� ����� ��� �� �� ����� � ����� ��� �� �� ������ �3�� �� �� ����� �� ��!�� �� � ��� *����� &./0)4� ��� ��� ���� � ���5������ ������� ���� �� ����� �� $� %���"� �� �� ���� �� ���� �� ������� ���, �� *����� �
�� ����� ��� ����� ����� ����� ���� ������� � �� �*"����+ ��� �� ��*���26%��� &(.)� 7$%6 &./-)4� ���� ����� (-.-� ��������8����� �� ����� 29� ��� &./()�9� ������ &.:-)� $� �����;; &.<:)� �����5 &<0)4� 6��� ��� �� ����� ��� "� ������ ����� ����� ����� ��������� � 7�*� ��� �� ��������� �� (-.( �� ����� ����� ������ ���� �� ��� �� �� ������� ������� &<0)� $� �� ����� ������ ��� ������ �������� ����� ���������� ����� ������� ���� ���� �� ��������� $� ��� � �������� ��� ������ ������� �������� �� ����� �� $� %���"�� ���� ����� �� ������� ������� � ��� ����+������� ����������� = ��� ������� ����� � � �������� �� ��������� �� ����� ����� ��� �������� &0-)�
>�� ������ �� ������� � ��� � �� ���� �� ����� �� $� %���"� � ����� �� ����� �� ������ �� �!�� �� 2��*�� ������ �� ?������������� � ���� � ����?�5����4 �5������ �� ���� ������� �� ����� �� �� ���������� ��� �� �� ������ ����� ��� ���������� �5 �3�� �� ������� �� ������� �� +������� �� � ���������� �� ����� � � ����� � � ����?�5���� �� �� ������ � ������ ���� ���� �� �� �3�� ��� �� ������� ������ ��� �� ����� �� � +������� ���* ������� �� ����� ������ �� �� ����������� ���� ��������� � ����� �� �3�� ��� ����� ������� @� ����� �� ��� �� �A����� (�0 ��� �� � ��� ��� ������� � �5������� ����� ������ ����+������� ������������# �� �B��� �� ������� �� � ����� CD$D 2��������� ���������� ����������
�����4 ������ ���� ���+��� � � � ���� � � ����?�5���� ���� ��� ��! ������������ ����� �� ��� ����# �� �3�� ����� ���� ������ �� ��!�� ��! �� ��� �� �� ����� � � ���� �� �� �3�� *��� ���5 ��! �� ��� �� �� ����� �� �*�� �
��������� �������
���� �� ���� ���� ��� ������������ �� � ��� ������� ������
@� ���� ����� �� ����� �� $� %��"� �� ������ �� ������� ��� � � ������� �� ������+����� ��������� ������ ����� �� ����� �� �� � ����� �� ������ $� ���5����� ���� � �� ��� ����������� � ����� CD$D ����� ���� � �� �� ��� ��*�� �� �3�� �� ����� = �������� ��� � �� �� ������� @�������8����� �� ��� �� ������ ���� ���������� �� � �� ������� ������ �� ����� �� ����� ���� � ���������
@� ������� ��������8����� �� ����� �� �� ����� �� $� %���"� ��� �������� ���������� �� *���� 29� ���� 9� ������� �����5� $������;;4 �� �� ������ ��������� 2�����54� E� �B��� �� *���� +���� �� �� ����� �� $� %���"� �������� �� ������� ����� ������ � ����� ���� �� �� A����� ��� >�� *���� � � ?���� �� ���5 ������ �� k ��������� � �� � � �8��� �� ��� ���� �� ������ ���*�� � @���������� ����� *����+���� �� ������ ��������� �� ���� ���� ����� ���� ������8�� �� *���� ������5� �
�� ������ �����
��������� ����� � ����� � � ��������� � ��� ��� ������� ���� �� �� ������� �� ������� � � ����� ��� ��������� ������ ���� � ������� �� � ��� ��� ������� �� ��������� ������� ���� �� ������� � � ��������� ���� � ������� � ���������� ���������� ���������� ��� ������� �� ����������� ��� ����� �� ���� ������ ������ ������� �� ���������� ��� ��������� � ���� ������� �� ��� ���� ������ � !� ""#�$��� ��� �������� �� ������������� ��� ��� ��� �%����������� ��� ����������� ���������������� ���������� �� �� ������� ��� ������� �� ����&�� � ��% �� '�% ������'�� ����� ��� ����������� (� ��� ����� �� ���� ��� ��)�� ���������� ������������% ������ �� (� *�)�� �� ����������� ��� �+�����*��� �� �� ���� ��� �� ����� �� '���� � ����� ��� ������� ��� ����� ����� ����� ������������ ������ �� '��� � ����� ��� ����������� ,� ���� �� ������������������ ��������� �� �� ��-�� � ��� �� �������������� �� ����� ����+��� � ���+��� ��� ����� �� (� *�)� ������� ������������� �� �� � ����� �� ����� � ����������� ���������� ������ ������������� �� �� �.�� ����-� �� ���� ������� ����� �%����� � �-�� ����� � ����+�� / ����� ������� ������ �� ������ / ����� ���� ������ �� ������������ ��� ���� ���� ��� ��� '������ ������� ��� ������ ������ ����� ������� �� �� ��������� �� ��� ���� ��� �%����� �� ��������� ��� ����� �������� ��� ���� �������� � � ��� ne �.���� �� ��������� ����� �� ��� ���� ��� ����������� �� ��� ���� ������� ��� ������� �� ������ ����������� �����%��� �� �������� '��� � �+����-�� �� ��� ����������� �����%�� �������� �������� ��� ��������������� ���������� 01���� 23�4 �� 23�!5� ,� ����� �� ��% ���� ������ ���� �������� ���� ������������ ��������� ��� ���������� �� ���������� �� ��� �� ����������� �� �.�� ���������� �����%� 01��� "�65� 7� ��� �� ����������� ��� ���������� ������ �� ��� ����������� � ���������� ��� ���������� ������ ����� ����� � ������������ ��� ����8
� ��� ���+��������� ����% ���� ��������� �� ��� ���� ���� �� ��� ���� ���������� ������� ���� �� 1��� 3�"�
� ��� ��������� 0���� ���������5 �� ������ ���� ���������� �� � ���������������� �������� ��)���������� �� ���� ���� 0���� ����5 01��� "�"(�,5�
� � ���������� ��� ���� ���� �� ��� �� �������� '����������� ��'��� �� �� ���+��������� ��� ���� �� ������� � �-��� ���� �� ����� �������� 01��� "�"�5� ����� �� ����� �����������
(� ���� �� ��������� ��� ���� '������� �������� ���� �� �.�� ������ 0�� ���������5 ����� �� �+�������� � ��'������� �� �� ����� ������������ �� ������ ���( ������ �� ����������� ��� ������� �� '��� �� ��������� 9 �� ���� �� �������������� �� ���� �-� ������ �� ����� �������-� � ������ 9 �� ��� ��� �� ������������� ����� ������������ �� ��������� ����� ��������� �� �������� �� �����%���� � �������� � � �-�� ����� 0�������� 2�� �� ������ �� �-�� ���� 1��� "�"(��������� ������ �� �-�� �� �� 1��� "�",5� 7� ������� �� '��� � ������ � �������� ������� � ���������� �� ��� ��� ��� �� ��� '������� ������� ����� �� ���������� ���������� '�������������
��������� � � ��� �������
������������ � � �� � � ���� �� � �� ���� � ������
(����� � ����.� ������ �� ����� ������������ ��� �������� �� �� ������������ ����� ����� �**,:,���� ;���� ��� ����� ��������� � ���� ������������������� �<������ ����� �� ��� ���� ������� �� ���� ������ 8 �� ����-� ������ �� ������� ��
��
������ �� �� ��� � ������ ��� ������������ ��� �� ������� � ��� ����� �� ������ �������� �� ��� ����� � ������� �� � ��� �� ����� ������� �� �� ��������� � !"# $%&'()� ��*�+�� ����� �,���� ��� ����� ������������ � ������ �� ���+��� �� ������ ��*��� ��������� �� �� ��������� - ��.�� $/0'( 1 2 � �� ������+�� ������ 3� �,���� �� ������������� � �� �4��� ��� ����������� ������� �� ���� �� ��� 3����� ������� ��� ������ ����������� ���������� �5�������(�� $/&' �6���� 7(8�( 9�� ��� � ���,� �� ������ ������3� �������� ��� � ��5��� � ��* ����� ���+��� ����� �� � ��� �������� �� �� ���� ��,��� ���:�� ����������� ���+�� ��+� ��� ��� �� � ������� ������ �* ��� �;���� ����<� ��*()����� ����� �!=">� � ��� ������� � ��* ����� �������� ������� ���+� 8?0/ �������� �� ��� @����� ��� ������ ��� ���������� �( ����� ���� � �� ��� 3� ��������� ����� �� �!="> ����� ��+� �����������( 9�� ����� �� � �!="> �� �� ��������� ������ ��5�� �� ��� ������������ �� ��� ��� ����� ���+��� �������� �� �� � ������� ���������� ��������� � 8?0A �� � B)C> !� ����� $DD'(
���� ���� �� ����� �������
��������� �� � ��� �� �� ��� � ������
)� ��������� �� �� ������ ��� ����������� ������� ��� ;������� � E��� �������� � ���������� �� ����� � �� ���3� �>9B� � ������ ������� � ������ �F!1� ��� ���� ���
����� ������ ��� � ���������� ��� ��� ���+��� � ������ �� �� ����������( ���� �� �������� � ������� ���� � ��� �� ��������� �� ������ � ��� ������ �� �� ������� ��� �����@��� � �� � ��+� ��� ��� �� �� ��� � ;������� � � ������������( B�� ����� � ���������� �� ��� ;�� �� �* ���������� �� �!="> � ���� �� ����� � �� ������ ��������������� �� ��� � ��������� � ������� �� ��������� �� �� ��������� ��� ����� ��������� �* �����������( 9�� �� ������ ;�������� �� ��� ������ �������: ���5���������� ����� ������ )B� �� � ������ � ������� �� F!1 ������ F!1�� �� ��� � �� G � ������ �� ����������� ��� ����������� ��� � ���� �� ����� ������� �������(9�� ����� � ����� �� ���� ��� ����������� ���������� )B � F!1� ���� � �� � ��� ��5������������ � ���3�� �� ��� ����� ���+��� �������� ��� �� ���� ��� ����������� �������������� �� � �����23��� � ��� ��* ���������� �� ����� ��( H � �������� ������3� ������������ ������� � ������ �� �������� �� �� ������� ���+�� ����� ��* �������� ��+����� ���: ����� ��������� � �� �������� ��* ����� �� � ������ �� ������� �� ��� ;��E������������( )�� ;��E�� ���������� � � ;�� � ��� ��������� ���;���� ��� � ��������� ���������� ���� ���;���� ��� �� �� �� ���� � ���� �� � ����� � � ��5� � �� D&I �� �� � ��� ������� �� D8I �� �� ��� �������( )� ���+�� �������� � � ��� ������ ��� ���������� ������ ��� ����������� ������ �� � �� �������� 7� �� ��� ������ ��� ���E� �� ���� ���� ������ � ����� ��� �� � �� �� ������� ��� �����������( �� ���+�� ����� E��� � ��� �!="> ����� ���� � ��� ����������� (
�� ���� �������� � �� ����� �� �� ���
��������� � ���������
�� � �� ������� �� ��+��� �� �� ������ � �������� � ������������ ��� ����� ������������ �* �� ���� �������� �� ��� ������ �� ��� ������������ ��(9�� ��� � ����� ��,��� ��� �� �+��� �� ��������� �� ��� ��5��� �� � �������� �� ��;�;��� ��� ��� �2������� � ������ ����� ��2����� ��� ���3��� �*���� ��( 9�� ��� ������ �� �������� �� �+�� �� ��� ��� � ������ ��� �������� �� �������� �� � ����� ���< �� ��������� �� ��� � �� 2��� �� ���� ���� ��� ���+��� �� ������ ��*��� 3��,���� � �� � �� �*����� ��� �� ������� ��������� ��� ��,��� ��� �� 2������ � ���������� �� �������� ( "2 ��������� �������� �� ��������� ��� ���������� �� �� ��� �������� ����� � ��������� �� ������� ����� ��� �������� � �� ���3�� �� � ��� �� ����
�� ������ �����
�������� ������� ������� � ������� �� ����� ����� � ������ ��� ������� ��� ����� ������� �� � ��������� �� �� ������������ ������� �� ��� ��� ������ ���� � ��� ������ �� �� ����� �������� �� ������� ��� � ��� � ��������� ���������!�� �� ������ �� "��������� ������� ��� �� � � ��� �� ���� ���� � ������ �� ������ �� ��������������� ��� � #�� ��� ������ �� �� ����� ������� $ ������ �� ��� � ������� � ���� ���� �������� %�� � � ������� � ����� �� � ������������� �� ������� "�& � ������� �� ��� ����� �� ������� �������� �� #�� '������� ������ �� �����"��� (���� �� "�������� ������ ������������ � ������ ������)��� � ���� � �� ������ �� � �����* �� "�������� ��� �� � ���& ���������� ��� ��� ��� � � �����& ���� %�� � � ��� �� � ���� � � � ��� ��� ����������� �������& ��� ���� )��� ����� ���� �������� � � �� '������ ��� * �������� ������������ �� � ����� �� � ������ �����!�� ��� � ���& ������ ��� �� � ����� �� �������������& �� "� �� ������ ���� �� ���� �� �� �� ���� ���������& ��!������� ����+ � �� ���� �� '��� �����' �� � ��� �� ���������& ������ ������� ������� ���� )��� ��� ���� $ ������� �����"�� �� ��� �����"���& �������� ������� � ����� �� ����"��� �� ��� ����� ��� �� � � ����������� ��� ���� ���� ����� $ ������������� �� ���� � �� ��������� ��� �� � �����& ������� ���� � ��������� �� �������������� $ ������ ��� ����"����� ���� ����� � ,�� ��- ������� ��� ����������� ��� ���� �� ��.�� �� (���������� �� ���� ��������
��
��������� �� ����� ������
�� ����� �� � ��������� �� � ������� �� ���� ���� � ������� ��� ����� ������ ������ ��� ���� � �� ������ ��� �� �� ���������� �� ���� � ��� ���� ������� � �� �� ���� � �� ��� � �� ����� � � �� �������� �� ��� �� �� ����� ��� ���������������� ������� �� �� �� ��������� � ��� ���� � �� � ��������
������ �� ��������� �� ��� ���� �� ���� � �� ��� � ������ ��� �� �� ������ ����� �� ���� ��� �������� �� ����������� ��� ������ ����� �� ���� �� ��������� ��������� ����� ������� � ���������������!��� �� � ����� ��� � ��������� "� �� ����� ��� �"������ �� ������� �� ����� ��� ������� �� ���"� � #����$� ����� �� ������� ������� � ���� �� �� ������"��� � ������ �� ������ % �������� &���� �� �� �� ���� �� � ���������� � � �� �� �������� ����� � �� � ����� �� �� ��� "������ �� ��������� ������� ' &������ � �� ����� ���� � ��������� �� ���(������ �� ��!�(����� � �� ��!��!�(������� ����� ��� � � �� ���� �� ������� ���������� ) "� ����� �� *� ��� ��� � � ����� &������� �� ���������� �"��� ��� ���� ����� �� ����� ��� �� ������ ���� ��!������ ��� � �� � ���"� � �+� ���� ���� � ������ ,��� �� ������� ������!��� ���� ����-.���� /������� ��� ������ ����0�� �� �-�� �� ��� ���� �� ����� ���������� ������������ �� � ������ �� ��������$ � �� ����� �� &��� ����� ��� � ������ �� �(������� � ���������� � � �� �������� /� � ������ �� ���( ���"� � ��������1����� � ����� ����� ��������� ���� ��� � �� ��� ���� ��� "��� � ����������� �� ������ ���� �� ���� ' �� ������� � ��� ��� ����� ����� ����� �� ���� ,�(� �� 2�� ������2����� � ��"�� ���� �� �� �� ��$ �� "� � ���� ���� ��� �� �������� ��� ��-��� ����' �����$ ���� "� �������� �� �������������� �� ���� ������ ��-���� �� �$��-�� $�� ���� ��3��� 4$ ��$�� �� "� �� ������ � ��$�� ���� 5�67,8' 9������ ���� �"��� � ������ ���������� ���� ��� �� ��������� �� ����������� &���� ��� � �� �� �(���� ���� ' 5��%� 4 ���% ��"�%�� �% ���� �� /(���� � �� � ������ $��2���� ����2��� :���$ %� ��� 2������� �� �� %�� ���� � 2�� � ���� �(��������� , ����� ������ �� ���&����( ��� ��� ����������� � �� � �������� ���� ���� �� ;����� � ��������� � ,���%� ������ <��� ��������� ���� �� ��� ����� <��=��� �������=� &������ >� ����� ,������ :�����%� 8 ������� 8 �������� &����� 6������� <����� ��?��� ����� � � ���� ������ �� % �� ���'=� >������ �� ���&� ��� ��� �����6�@� �#� :������ &������� 8������ 9��������� #���*����� ,� ��� 6����� �����A������ ����� <�� �������� ������� ���� B "������� '=� ,� ����%� 6��������� � ����( �� � ���� ,���!���� ����� �� ������� ������ �( � � �� ,���� ������� �� �!��� � �� ��� � ������ �� ,��� ���� ��� ��� �� �� ��� �� C=� ����!9������ &�����5�(����� ������ � �B� ����� ��� �����- ���� ������ D��E��� &����� ����� ���� ,���!����� ����� � 6������� #������ 9������� D����� 5����� :���� � ,��$� &����� FG�������� '8%���� ����� ��� �� �� ��� ������� ����� ����� ��� ������� 4 ���� �� ������(�, ��� ����� �� ��� �����- ����� � ����� �� ��������� �� ��� ���� ���- ���� C=&���� ��� � �� ������ � ��� ������ <������!=<���(!=����� �� <����!=�H�� � ���(!������ �� �����- ��������� ���� ����� �� ���� ���� "� �� ��� ������ ,���!������ ������ �� ���� ��� A��� �� A����� ���� �� ����� ��� ���� ' , �%��� >������1�������� � �� ����� � ����%��� � �� � 94I9� ����� ��� �� ����� �� ������� � ��������( ���� ��������� ��� � �� ������ &���� ������ &� � �� &,:I48 ��� �������� ���� � ��� ����������� � � �� ��� ��� ������
�� �������� � ���� � �� ��� ��� ��� ��� ��� �� ��� �������� ��� ������� ���� �� ��� � �� ������ &���� �� �� ������� � "�% ������� ����� � �� ��� ����� �� ���� �� ������
��
� ������ �� ��� � ����� ������
��� ��� � ������ ��� ��� �� ������ ��� ������������� � ���������
���� ��� ����������� ��������� �� ������� �� ���� ��� ����
�� �������� ����� ������� ����� ��� �����������
� �������� ���� ��� ����
��� �������� ��� ��������� ��� ����� �� ����
�������� ��������� ��� ���� ������ �� ���� ��������������
� �� � ��� ���� !�"
� ������ �� ��# � ���� �����
�!���� ��� ��� ������� ������" � ������
#� ��� ��� ��$�� ���� ������� ����� ����
%� ��� �� �� �� ��� ������ ���� ����
&'��" ��� ����� ���� �� ���� ���� ������
(���� ��� �� �� ���� � ����" ��� ������
)�����" �� ���� ������ �� �� �������"�
!*���" ����������� �� ������ �+���"��
� $ ���� %� ���� &��� ���� '��
��
� �������� ��� � ����� � �������� �� ������ �����
� �� ������ �� � �� ����� ������� � ����������� ����� � �� ��������
��������
����������� �
���������� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ����������� ������ ��� ������ ������� � � � � � � � � � � � � � � � � � ����������� �� ������� ����� ����������� ��� ���������� �� ������ ��
������ � ���� ����������� �� ������ ������� ��� ���� ����� ��� � ���� ���������� �������� �� ����������� ��� �������� !�" � � � � � �
#������������ �������$ �� ������ �� ������� ���� � � � � � � � � � � � ��#������ ��� �������� �� ������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �%#������ �� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �&'�������� �� �� ������ �� ����� (������ � � � � � � � � � � � � � � � �&���� ������� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �)*��������� ���� (������ +���$�� ������������, � � � � � � � � � � � � ��*��������� ���� ����(����� +���������� �������, � � � � � � � � � � � ��
� �� �������� �� ���������� ������� ��
-�- .����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � %�-� #�������� ������� �� /0�� + �-), � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � %%-�� *��������� ����$ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � &&
���� ���� � �������� ���� !�" ��� ��! # $%
�- .����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � &) �-�- 1���� ��� ���� �� �� �'1 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � &2 �-� ������ ���������3 ��� � ���� ���������� � � � � � � � � � � � 4� �-�� ��� �� � �� �'1 ��� � !�"5 � � � � � � � � � � � � � � � � � 4 �-�% ������������� ������ +�#6, ������� �������� � � � � � � � � 4&
� .�7����� ���� �� ���6χ�( + �-), � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 4) �� *��������� ����$ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2&
� ������ ����!��� ��� ����&����� ���� '%
��- .����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2)�� #�������� ������ ��� ����������� �� .89" ���� + �-2, � � � � � � � 22��� *��������� ����$ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � --�
� (������� ������ ���)� ������ ���
%�- /����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ---%� #���� ��� ��������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � --�
%� �- '���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � --%%� � :���� �� ��� �� ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � --)%� �� 1������$��� ��������� ����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � --�
%�� 6��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � - -
��
�� ��������
����� ���� �� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���
����� ����������� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���
����� ����� �������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���
����� ����� ���������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���
��� ��� ��� ��� ����� ���� ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��
����������� ���������� �� � ��� ���� � ���
������������ ���
��� ��� ���
�����������
���������� ������
������ ���� ��� �������� ������ ��������� ���������� ��� ������ � ���� �� � ������ �������� ���� �� ��������� ����� ��������� ������ ��� ����������� �� ������������������ ����� ��� �������� ������ �� ���� �������� ��� �������� ���������� ��������������� ���������� ������ ������ �� ���������� ����� �� ��������� !����� � �������� ��� "�� ��������� ����� ��� ��������� �� ���������� ���� ������� ���� �� #$%&������� ������ ����� ���� �� ����������� �� �������� ��� �������� ������� ����������� ����� ������ ���� ������� ��� ��� ���������� �� ��������� ���� ������ ������ �� ������� �� �� ���� ��� ' ����� ������ ����������� �������� �������� ' ��� ���� ����� ���� ������� ����� ��� ���������� ���������� ��� ����� ������� ����� � ��� ���� ������ (���� ��� #$$)� �� ��� ���������� ������ �� �������������� * ��� ���� ���+*� ,)#%� ��� !���� ������ -��������� �������� �� ������� ������ �� ��� ����� ����.���� �� ������������� ��������� ��� ���������� �� ��������� ����� ���� ��� ����������������� �������� �� ��� �� ���� ������������� �� ����� ���������� ����������� ���.������ �������� /,#,0� ���� ������� ��� ���� ��� ,))).,)#& ������ ���1�� �������� ���������� �� ���������� �� ��� ������� �� �����.��� �������� /#)20�3����� ������ ����� �� � ���.���������� ���� ��� ��� ������� ��� ���� ��������� ������������ ����� �� ������� ��� �����.������� ��������� ����� �������� ��� ������.���� ������� 3������ ������ �� ����� ������� ����� ��������� ����� �� ����� ������������������ *� � �������� ���� �� ,)&)� ����� ��� �� #) ������� ����� ��� ���� ������� ��������� ������ ���� ���� ������ ������ /#&%0�3���� ��� ������������ ��� ����� �� ������������� �������� � ��� �� ��� ��� ����������� �� ����� ������� ������ �� ��� �������� ��� ������� �� ���������� ������.���� �� ���� ������� �� ��� ������� �� ��� ���������� �� ������� ����� /&2� ,##0� ��������� ��� �������� ����� ��� ������������ �� �������� /4� 5%� 5$0 ��� �� � ������������� ���� �� ���� ��� �� ���� �� ��������� ��� �����������
���������� ������ �� �������� ������
��������� ��� �� �������� ����� �� ��� �������� ����� ��� ������ ������ ���� �� ��.����� ����� ������ ��� �������� ����������� ������������ ��������� ��������� ��� �����β.������� � ���� � ��������� ��� ����������� ������� ������� ������ �� ��� ��������� !���� β.������ ���������� ��� ����������.������ ������� 6����� �� ��� ��� ���7����� ������� ��� ���.���1�� �� ��� ������������� � ��8�� ��������� �� ��� ���� ���������������� ��� � ���������� ����1 ��� ��� ������ ��� ��������� ���.���1��� -���� ����� ����� ���������� �� ��� 9�������� ������� ��� � �����:������� ����:������ ���:������� ����1 ��� �� ����������� �� ��������� �� ��������� ���� ������� �������������� ������� 6����� �� ���� ��� ���� �� ��� ��� ��� ���7 ����� �������.���� �� �� ������� � ��� �������� ���1����� 1��������� ������������ ���������
��
��
������� ����������� ����� ������ �� ����� � ��������� ����� ������� ������� ���� ������� �������� �� � �� ����� ��� � �� ��� � ���� �� ����� � ��� �������� ���� �� �� �!������ � �!������� �������� ������ � ��� �������� � ������ ������� �� ���"�" ��� ��� � ���� ������ � ����� ������� � ��� ��� � � �� ������ ���� #���� ������� ��� ������� ��� �������� ��� � �� ���������$ ��� �� ������ ��������� �� � %��� ��� ��� ���������� ��� ��� ����� &� �� ���� �� ���� ������� ���� ����� � ��� %��� ��� ����� #��� ����� ��"����� ��� �� ���� �� ����������� � ��� �� ��� ����� � ��� ���� ��� � ��� ����������� � ������ ���� ���� �� ����� ��"� ����� ��� ��� ��� ����� ������� ���� ��"������� �������� �� �������� ��� �� ������ ����� ������ ��� '()*+�
��� ����� ,-# � ������ ���� �� ��� �������� � ���� ������ ������� ./-01 ������� �������� � ����� ��� ���� ���� �� ������� ��� �� �������� �������� � �����"������� 2������ ��� �� ���� /-0 ��3��� �� ������ � ����� ���� ��� � ��� � 3������� �!������� #��� ����� ����������� ������� .��������� �������� ��3��� ��1��� �������� ��� � ���� ���� ���� &������� ��� �� ���� �� ��������� ��� ���������� ������ �� /-0� #��� ��������� ����� ������� ����� ��������� '(4)+� &������������� �!������� ������� .&501 � 3����� �� �!������ ��� ���� � ��������� ��� ��� ���� ��� ����"��� �% �� ������� ��� /-0 ���� ���3������ �� �� ��������
����� /������� � 3����� �� ������� ��� �� �������� � �������� � �����"���� ���"����� ��� ���� ����������� ������ ������� ��6���������� � 3����� ������ ��� ��� ��� ��������� ��� ��� ��� � ����� ���� �� ����� � ��� ��� ���� ��� � �� ������������ ��� ��� ��� '(4)+� #�� ���3����� ��� ��� �� �������� ���� ���3���� ��� � ,-#� ����� � ��� ��������� ��� ��� � ����� ������ ����� � ����� �����
#�� �������� � � ������ ��� ����� �� ��� ������� �� ��� �� ���� ������� ������ ������ 7� ������ � � ������ ���������� ��� �������� � ������ �� �� ����� �� ���� 3������� ��� ,-# � �� �������� "��� �������� ��8��� �� � ��8�� �� � 3���� ��2���� ������ �� ��� � ���� ���� ��� � ���� �� ����� ��� �9���� ���� ��� �������� '((:+ ������� �� ����� ��� �� ����� �������� � ������ /� ������ ������� ��� �������� �������� �� ����� �� ��� � 3������� � ��2� ��� ������ �� ��� ������ ��3��� � � ���� ��� ����� ���� ������� ����� � ��� ���� � �� ������ � �� ��� 3������ �������� ����������� ����� .;<�<1 � ��� � �� ���� ')4+ � �� �� ����� �� ��� ,-# � 3��"����� � � ���� ���� �� � ������ �������� ��� ��� ��� ��� �� ��� ������ ���������������� � ��6����� ������� �� �� ������ �� ��� �������� � 7� ������ � ������� ���� � 3����� ������ � /-0 ������� ����� �� ��� ���� ����� ������ �� �� �������-���� ���� �� �=�� ���� �� �� � 3����� �� ,-#� ��2� ��� ������ � 3����� ����� ����� � ���� ������ ������� �� ��������� �� ����� ��� �=�� ��� � �������� �������� ����� ��������� ������ '(>*+�
0=�� ���� ��� � ��� ������ ���� �� �� �������� ������� � ������ ��!� � ��� ��� ����� ������ ��� ��� ��� �� �� �6� ���� ������� ��6����� ������� � �������� ��2���� �������� ��� ����������� � ��� ���� ��� ��� �� ��� �% � �� �������� ������2���� ��� ���� ��� ��������� ������� �� �� �������� ��� � �� ��� ������ � � ������"�� ��� ���� ������� � �������� � "�������� ����� ��������� '(>*+� �� ���� ��� ��� ������ ����� � �� � ���� � ������ ��� � �� ������ ��������� ������ ����� ��������� � ������� �� ��� �� ������ ������� � ������ ��� � ������� ����� ����� �� ���� '?) ((>+� #�� ������ � ��%�� �� ������ ���� � ����� ������ �� ��� ����� �������� '(:> (@(+�
�� ������������
������� � �� �������� �� �� �� ���� ����� ��� ���
� � �� � ��� �
���������� ������� ��� ���� �� ���� ����� �� ����������� �� �� ���� ����������� ���� ������ �������� � � �� ��������������� ����� �� ���������� � ����� ����� ����� ��� ��������� ����� ������� ����� �� � � ����� �� �� �������� �� ��������������������� !������" � ��� �� �� ����� � ����������� ������ ��# ������� $�������"�� ���������� ������� ������ ��� ���������" ��% ����� �� �������� � ������� ��� � ����������&� ��� �����#�" � ����� ��'��� ��� �� ������ ��� ����� ��� ����� �� �� ���� ���� ���� �� ��������� �� �� ������� ����������� �� ���������� ����������� (����� �������" �� ��� ��� �� ��� ���� �� �� �� ��� �� ����� �� �������� �� � ���������������" �� ����� �� � ����� �� ����������� � �� � ������ �)*" �)+��,� �������� ��" ��������" �� �������� �� ������� �� �� ����� �������� �� �� ��������������������" �������� ��" ��� % ������ ���� � ��� �� �� ����� �� -���������� �� �.���" ������� � ����� � /�� ������������ ����������0 ��� � ������ � /�� ������������������� �� �� ������0 ������ � � ������ �������� �� ������ ��� ������� � ����&� 1��*" 2����� 3�� � ���� �� ��� ��� ���� �� ���� �� �������� 4 ������ ��� ������� ����� � ���� �� � �������� �������� 4 �� �� ������� �'�� ��������� �� ������������ 5����.���� ����������� �� ���� /5�-60 �� �� ����� ������� �������� �� �.���������� �� ���� ��� ����� ��� �� �� �� ����� ��� �� ��������� ��������� �� ��������� � ������ ��� �� ���" ��� ���������� ��� ������ ����������" �� ����� ��� ���� ��������� ���� ��� ������� �*7��5�-6 �� �������� ������ ���� �8 �� 1��1� (������ 1��1 ��� 1��)" �� �'����� �� ������ ���� �7" �7" ���" 1�1� ���� ����� �� � ������ ������ �� ��� � �������� ��������9����" � ����� ��� 6:;� ���������� �� � ��������� ����� ��� ���" �� ����������� ���������� ���� ���� �� �� ��� �� �� �� �� � ������ ��+�" ����� <�� �� ��" ������" ��. ���� � ���������� ����������� ���� ��������� �� �������� �*��" ���� ������ �� ������ �������� �� ������ ��������� ��� �.��� /��� �� �������� �� k � ��������� ����������� �� ��% ���� �� �� �����0 ����� ��� ��� � ��������� ����� ��=7�� 3�� 1��)"���� �� ���� ��� �������� ��� �� �� �� �.���" ����� �� ������ �� ����� � �)=��� �� �������� ��� ������ �*�" ��+��-� �� ��������� �� � ����� �� 1��)" & ������� ��� �� � ������� �� ������ �� ������������� ��� �������� �������" �� �������� � � ��� ������ ���� �� ���� ��������� ������������� ���� �)���
���� ��������� ���� �� �� � ����� ��� ��� ��������� ����
,� ������ � �� � ��������� ������ �� �� �������� �� �� ����� ��� ������� ���������� ����� �����" �� �� ������ �� � ��������� ����� �� �� � � ������ �� ������� ,� ����� ���� ��� ��� �� ������ ��� � � �� ����� ��% ���� �������� �� ��% �������,��� ��� � ������� ���� �'�� �� ��� � � ��% ������ �����������9 �� � ��������������" � ���� 2:- ��������" �� � ����� > �������� ������ �#�� �� �� � ���������/ ����� �� �� �� &�� ���� ��% ������ ��+�0" �� ��������� �� �������� ��8������� � ������� ��� � ��������" ��� ��� ������� �� �� ������� �� ������� ���� � ���� �� ���������� 2:- / ����� �� �� �� &�� ,���������% ������ ��+=�0" ��� �� ��������� �� �� > �� �.����� �� � � ����� ���������� � ����� �� �� 2:- ��% ���� ��� ����� ��� � � ���� ���/ ����� �� �� �� <#���� :��� ��� ��% ������ �7��0�,��� ����������� ��� ��� �� � ���� ����� � ��� �� �������� ��% ����� ��� 2:-��������" ������ ������ ���� ����� ��� ����� ���� ���� ������� ������ ����������� ��+1��
��
��� ������ ������ �� � ������ � ����� ���� ��� ����� ���� ������ ���������� ������������� ���� ����� ��� ������� ��� ����� �� � ������� ��� ���� � ������� � ������ ������������ ��� � �������� ��������� ������ ��� �� � ���������� �� � ������� ���� ����� ������� ������ ������� ��� � ��������� !��� ��� ��������� �� ��������� ����������� �� ����� ��� ��������� ������� ��""� �#���$���� ��� ��%��� � ��&�� ����� ���� ���� �������� �������� ������������ ��%� ���'������%��� ������� �������%�� �� ��� ����� ������ (��� ����� ��)�� *� �� ��! ����� �� ��� ���� ��� ����� ��� ��� ��������� ������ �� ��%���� �������������� ������������ ��� ������%��� ����� ���� ���� ��� �� ��! ���� �"��� ���� ��������� �������� ���� �� ����� ���� ��� ������ �� �������� ������� ��� !���� ��� !���� ������ ������� ��� � ������������ ���������� ������� ��� �%���� ���+���� �������� ����������� ������ ������� � ����� �� ��&��� �� ������� �� ���� ,"��� ���� ���)�� ��!��� �� ��� ��� ��� �����!��� ���� ���� �#-� �#��.� ����� ���� ����������� �� ��%���� ������� �� �%�� ��%���� �������� �� ������� !��� ������� ������������� �� �������� ��-�� �� �� �������� ���� ���� ��� �� ����� ���� �)��
������������ � ����� � �� �������� �� ��������� ������
/������ �������� �� ��������� ����������� ������ ��� ������ �� ���0�������� ���� ��%�� ���� ������� �� �0������� ��� ���������� �� ���� �������� �--�� 1� !��0 �� ���� ������� ��%��������� ��� ���� �� ��0��� ���� ���� ���� �� ��� ���0������� ������� 2���%� ���������� �� ����� �� ����������� ������ ���� �� ����������� ��#"�� 3��������������! �� ����� ��� ������������ ��!��� %���� ���� ���� ��!��� � ��������� ��� �������%��������� ���� ����� �� ��������� ���� n � ���%������� 4�� � �������� ��� �������� ������� ������������ ��!��� ��� ��������� yi ��� ��� p ������� %������� ����������� �� Xi���� �������� ������ i5
yi = β�Xi + εi, i = 1, . . . , n, ,�.
!��� εi���∼ N (0, σ2)� σ2 > 0� ��� ������ ����� ��� β ��� �6���� �� ��� ������� %������� ��
��� ���������� ��� � 7����%� �� �� ���%��� ��������� β̂ �� ��� ���8������ β ������������� ����� εi = yi − β̂�Xi� / ������ �������� �� �� �������� ��� �� �� ����� �������%�� ��� n � ���%�� ����������� ���������� ��� ���� � !������ �� � ������������ ��� ���5
minβ
||y −Xβ||2 = minβ
n∑i=1
L(yi, f(Xi)) ,�.
!���� L(yi, f(Xi)) �� � ���� �������� ��� �� ��� ��������� ���� �� ��� ������ �����������f(Xi) = β�Xi� /� ���������� ������� �� ��� ������ ��� ��� �� ��%�� � ��� ������������5
β̂ = (X�X)−1X�y. ,-.
3��������� ������ ���� !��� ��� ���� ���� ����� ���� �!� � 7����%��5 ���������� �� ���������� %���� �� ����������� ��������� ������ �� �����%����� ���0��� ��� ��������������� �6����*� ��� (��� ����� ��� � 7����%� �� �� �������� ��� �������������� ����������� �� ��� �����'���� ����������� ��� �� ������� �� ����� �������� ���� ��� ��� ��� �� ��� ��� ������*� ���� ����� ��� �������������� �� ��� %���� ��� ��� ��� ��� ����� ��� ����� ���8��������� ����������
��
������� �� �� �� � ������� ������� �� ���� � �� � �������� ��� ��� ���� ��� �������������� ��� �� ����� ��� �� ������������ �������� �� �� ����� ������ ����������������� ���� �� ��� ��� �� ���� �� ��� ����� ��� ���� � � � ���� �� ����� ��� ����
����� ��� ��� ��� � ���� ���� !"# �� �� ��� � � �� �� ���� ���� $%"#�&� ��������� ��� � ��� �� � ��'� �� (� ����������� (� �� ���(��� � �� �� �������������� �� �������� ��� )�� *������������ + ���� *$�,-� �� �� ���� (� ��������� (� ������������ ����� �� �� ��'. �� ����� �� /0# �� � ( ���� ����� ������� ���� �� '1*��� 23'4*& ��������� &� ���� ����� ��� (���� �� 564* ����� �� �� ��� ( �� ��� ����� ��� ���� � ( ���� �������� )������ (�� ��� ��� ����� �� ������ (�� ���
���������� (��-������� �� �� �� ��� ( �� ��� �� �� ���� �� ��� ��� �� �������� ���� � � � � �������� ��� ��� ������ ������� (�� 7$# ��� �� ���� (������ ������ /� 8,#� 4 ��� ��' � � �� �� ����� �. ��� �� ��� � �� ������� ��� � � � � � ������� �� �� ������ (��)����� ��� �����- ���� �� �� (� ���� ���� ������ �� ��� �� � � ��� ��� �������� )����� ( ���� ������. ������ (�� ��� ���������� (��- � � �������� �� � � � �� �����(�� ������� �� ��� �� � � ����&� ������� ���� ��� �� �������� ��� �� ��� �� � � �� �� ���� �� �� �����.�� ��� ��� ����� � �� (� ������� �� ������� ������ �� ���� $90#� � � ���� ����� � �� (����� ��� ��� ����� ����� �� ���� $8,#� � ��� �� ����� ��� ( ���� ���� 9!#��� �� ������ �� ������ ��� � :����� ���� �� ������� ��� ����� �� �������� ���������� ��� � ������ � '������ $ ��� 0�
�������� �� ��� ��
���� ���� 564* ��� ������ � {0; 1; 2} �� ����� �� *;<� �� �� ��� ������� ������� � �� � ��� � �� � ����. " ������ ���=����� ������� ���� �� �� ��>�� ������ ���� � �� ������� ��� $ ������ �����=����� �������� ��� 0 ������ ���=����� ������� � ��� � ��� ������ %%� 88#�&� �������� � �� �� � � ���� �� � ��� ���� ��������� �� (���� �� ������� ��� ���� �)������� �� ���� ��� ������ ��� �� � ����-� ��������� �� �� ����� �� �� ������� (���� ��������� ��� ���� ��� ��� ������� �� (� �(������ ��� � � ��� *;<� 2��� �� �� � � ���� (� ���� �� �� ������� ( ���� ��� �(���� ���� ( �� �� ����������� ��������� ? (����� � ���� ���� �������� ���� �� �� �� �� *;<� ? �� ���������� (� �������� � � � ( ���� ����� )������� �� �(���� �� �� �������� � �� ���� �-� ��� � � ���� ����� )���(�� �� �(������ ��� � � � �� �� � ����-� '����� �� ��������� �� � �����(�� ������� �� �� �� ���(�� �� �� �� �� ����� ��������� �� ������� �� �� �������� ������ 6 �� �� ���� ���� ������� �� ���� �� � ���� (�� � ����� ��� ��� �� �� �� ������� ��� ���(��� $9,� 0$7#� �� �����(��� �������� �������� �� � ���� �� ������� ��� �� � ���� �� �� ����� � ��� ��� ���������� � �� �� ��
�����(�� ������ $/%#�4�� ���� ����� ��� (���� �� 564* ��� ( ���� ������ �� ������� �� ��������� &� (������ �� ������� �� �������� ��� ��� ���� ��� ��������� � � � ��� �� ������ �� �������������� � '����� $ ���� � ���� ����� ������� ���� ������� �����(� �� � �� ������� ��������� � '������ 0 ��� % ���� ( ���� ������ �� �������� �������@�(�����
���������� �� �� ��� �� � ����� �������
�� �� ���� 564* � ��������� ����� ��� �� ��� ��� ���� (�� �� �� �� *;< ����� $�%%� !0#� &� �������� ���� A�������� ��� )A�����- ���>�� !0# ������ �� ���(�� ��*;<� �� ����� ���� (� ������ �� ��� *;<�� � ��� ���B��� �� ��� � ��( ��� ����� *;<� ������ ����� ������� � (��B�. �� ����������
�� ������������
��������� ����� �� �� ������� � ��� � ���� � ����� ������� � ��� � � �� ��� ���� � ������� � �� ����� ���� �� �� !"#$%� �� � �����&���� ������� ���������� ����� ������� �� �� �� �� �� �� � �� ���������� �� ���� �� ����� �� ����������������� � ���������� � ��� ���� �� ���� � ��� �������� �� �������� �� ��� �������������� !"'(%� � � )���� �� �� *�� � ���� � ���� ��� ������ ������� ���� �� ����� !"'#%� ���� ������ � �� ��� � ������������� � ��� ��������� ������� ���� �� �� ��������� ������ �� ���� ����� � �������� �� � �� ����� �� �� ��������������� ���� ����� �������� � �� �� ��������+ ������ �� ����� �� ������ � ������� �� � �� �� ��������+ ������ �� ,����� !-"� "./%�
0����� �1�� �� ��&���� 2�3������� ������ �� ,����� ���� �� �����&���� �� k ����������� �������� �� �� ������� � � �� ��� � �������� �� �������� �� �� ����4� �� ������ �� ��������� �� ��� �� 5�� ���6 ����� ����� ��� 7����� � ��� ��� � ��,����� ��� ���� ��&���� ���������� � � � ��� ������ ��� ��� ��� ��� �� ���� ��������� �� ����� 7���� �� ��1����� ��� ������ �� �� ���� ���� �� �� �� �� ����������7����� ��� ������ ����� � �� 7� �,� ��� � ���� ���� ������ ���� ������ ���� ��������� �� ����� ��� 5�� ��������� ���� ������� 7����7 �� ��� "� ,���� ����� �� �� � 7� ���� ,����� 7�� � ����� � ����� �� k − 1 �6� �� ���� �� � ��� �������� ��� � ������ ��� �� �� �1�� �� ������7 �� ������� ���� �� � ���� �� � ���� �����*�� �� 7���� ���� ��� 7��� ����� �� �� ��� �������� ��� �� ����� ����� � �� ����
�� ���������� �� �� ������� 7 � ���� � &����� �� ��� ������ �� �� �� 7��,��������� �� 8� ���� 9 �� /� 7� ����� � �� ,����� ��� ���� 2�3������� ��7����� 7��� ����� ��7 � ,� �� � �� �� �� ����� �� � ���� �� ���� ������� ���� �������7� 7 ��� � ,��� � �, �� �� ����� �� 7���� �� ,����� 7��� ���� �� �� ��&������ ���� 7��� � ���� ���� � �� ,���� � �� �����7��� ���� ��� �������� ��� �� ����� ����7��� ������ 7 � ��� �� ��������� � :� ;��)� �� ��� 5:;�6 !(9%� <��� ���� ������� �� �� ,����� �� �� � ��� ��������� �� :;� = ���� �� ,����� �� ���� ������� ������ ���� �� ����� � ����� !"-/%� 7� ����� � �� �� :;� �� ��7��, � ������ ��� �� � �� �� ��� �� �� �����
�� :� ;��)�>� � ��� ����������� �� �� �� ������� �� �������� ������ �� ����� k� ������� �� ����� �� �� �� �� �� ���� � ��� ����� ��� �� �� ��?� N �� ����� k� �� �& �� Nk� @�� ��� ���� ����� ��� �� 9(����� 7�� � ��� �� ��� ����� A��������� A = {A,C,G, T} 7��� ���� � 425 ������ �� 9##"� ���?��� ���������� ����� ��� �� :;�� �� ��������� ��� �� � ��� �� ������ � �� �� ���������� ���� ����� ���� �� ,����� �������� �� �� ��� �������� ��&������ ��� ����� � ����� �� ����� �� �� �� �� �7 �� ��7�� � � �� �� �� �� ��� ��&�����> ������ �� *�� ����� ��� �� ��������� ��� 7 � ��� �� ���� ������� �� �� �� 5<BC<D !"-/%�E���� !99"%� �;��� !9"%� �:;� !"-#%6� @��� 9#"#� :;�� � �� ���� ��� ��� � �� �������� � 7��� 5���� 0����� !"-9%� 0�������� !".#%� 8���3 !$/%� :�������FF !"$.%6�
G��� ���� ��� :;� �� �� �� ����������� �� �� ,����� �������� �� �� ��� ���&����� � ������ �� �� �������� 5k − 16������ �� ��7��� �� ,����� � �����4 � ������ �� 7� ���� ,���� � ����� �� �� 5k − 16��H3 �� �� ,���� �& �� �� 5k − 16����*3 �� �� ����� :;�� � � �� ���� ��� �� *�� ���� ��&� ���� � ���� ,���� ��&���� �� �� ������� ���������� �� ������ �� ������� ���� � � �� 5� � ������� �� ��������� �� �������� "6 !".#%� 8���3� 0��������� �� :�������FF ������� ���7��� ��� �������������� � �� � � ������ �� � ��� �� �� ����� ��� �� ������ �� ���� ��� :;� 5�:;�6� C� a �� b �� ��&����� �� ���� � � k ��������� �� σ �� σ′ ��&����� �� �� ���� �� ,����� ��� � �� �� � ���� aσb �� aσ′b ��������� � �� ��� 5σ ����� σ′6� �� ����� �� ����� �� �� :;�� 7���� a �� b �� �7����������� �� σ �� σ′ �� �� 7� � �� �� �� ������
CCTTCG TCGCTAG
TCGATAG TAGTA
k=4 ’
a b
aσbaσ′b a b k σ σ′
k = 4 σ σ′
2k − 1
pn
X p
p
j
yi = βjXi,j +Wiα + εi,j, i = 1, . . . , n, j = 1, . . . , p,
εi,j ∼ N (0, σ2) σ2 > 0 W ∈ Rl
α ∈ Rl
H0 p
�� ������������
���� ������ � ��� �� ������ �� �� � ������� ��� ����� ����� ��� �������� ���� �� � ��� ���� �� ������! ����� �� ��� �� ��� �� ������� "������ �� ���� ����� "��� �� ��� #���� ��������� �� �� "�� �� � $��� #! ����� ������ � �� "��� � ������� ��� ������� ������ %� ��� �� �#���� �����!��&� ���'($��� � ������ � ������ �� �� ��� ��� �� �� ��� ��)��*� ��� ��������� ��� ��� �� ����� � � +�� ��,� "���� �� ������� ����'�"� ��� �� ���� � ��� -� ��� "� � ���# #���� �������� *����� ��� ��� � �� ���� � �������� "���� ��� ������� ���� �� �� � ����� ������� �� ���� �� �������������� ��� � �� �.)��/ ��� �� ���� &���� �#������ �� ��#� � ����� �� �� �� � ��� �� �#������ �0�)��1�� �� �#������� �� � � �#� ����# �� � ��2����� �� � ����# �� ������ � ���'�+ "��� �� � "��� � � �&��� ��� �� ������� �#��� ������� ������ ����� ���� ���'�+ �� -� ���� � -���� �� �� � ! ����� �� �� ��� �� � ��� �������� � � �&��� ��� �� � ��� �� ��#� ��������� �� �� � �� � -����!�� ����� �� 34� )�
minf
n∑i=1
L(yi, f(xi)) + λΩ(f), �)�
��� L(y, f(x)) �� �� ��� �������� �� λΩ(f) �� ��� ��� Ω ����� �� �� � -����� �� � �� λ �� � �����# ���� �� ��� ���� �#� ���������� / �� ��� �� ��� ��� � �� � - � ����� �� ��� ����5� �� �� �������# ��� ����5����#�! ��� � ��#���� �� ��� � �� � �� � � �+���# � ��#�� #��� ������� �� ���� ���! "����� �� �� �&��� ��� / �� �� ��� �� �#� �� ���� ���'�+ �� �� ��� �� ��l1'��� �� �� ��2����� ��6��� ���� ��� ��! �� ����! �����$� �� ��2����� ������� ����� � � �� �� �� �� ��� ����� �� ����� ��� ��2����� �� -��� � 7��� ��# ��� ��! ��� ����# �� l2'��� �� �� ��2����� �89�! �����$� �� ��2������� ����� � �� ��2���� ��� ��� �� �����" � ����� �� � �� �� 3�� ��� ��� �/ ��# ��� �� ��� � �� � ���� � ��� � ������ �� �� �� ����# ��� ����������" :
minβ
||y −Xβ||2 + λ||β||22, �;�
��� ����� � � ��'��� �� ����� -����:
β̂ = (X�X + λI)−1X�y. �9�
���� ��� ��� ������ ��� ���! �� ������������ �� ���� ��� ���! ������ ������� ������ �� �� ���! ���� �� �� ���� ����� "��� �������� �� �-� �������!���� � ��# 5 �� ��� ��������� �����! ���� ���� ���� �4��� � ����� $��� #�� �� ��� �� �� ���'������ �����# �� �� �#� ����� �������� ��� *����� ����� �� #��� �� ����� �� 4������� �� ��#��5���� �� �� �����������! �� �� �� �����"������� �� ��� �� ��2����� �� ��$����� *����� �� �� ��� �� ���� �� ������� ���� ��� ����� "� ���������# � "���! �� ��� �� ��2����� �� "��� �99�� %��������� ��� �� ���� �� �� ����� ������ 5 �)7! �08��<� "�� �����#�� ��� "� ������! ���� �� � ���'��� ������ ����� 5��� � ��� �� �� �������� ����# � ����� �#������ ���� �� �� ����! �� ��� ���� �'�� �� ���� ��"��� ���� �� ���� �� ����'� ����� ������: �� ��� �� ��� �� ������ ��� �� �� ��� � �����! �� �� ��� ���# ���������� �� ���'���� ����� �� ���� ���� �� �������� � ��$� ���� ������� ��8! 0)�� *���� "�� �� � ��� �� � �� �����# � ����� �� �� �� ����� �� ���������� ��#��5���� �� � &���� � ! �##�#�� ������ � ���
��
������ ��� ��� ����� ������ ���� ���� ��������� �� ���� � ����������� �� ��������� ��������� �������� �� �������� ���� ��� !� ���� ������� �� ������ ������� ���� "� ����� ��������� ������ ������� �� ���� ��� �� ��� ����� �� � #��� ����� �������� ����� ��� ����������� ����������� �� ������ ������ �$% $$�� &���� ������ ��� �������� �� ��� ����������������� ����� ��� ������' ���� ������ ���� ����� �� ��� �� ��� ��� ��������� �� �� �� ���� ����!���� ��� �������� �� ��� �����
���������� ����� ������ ������� ��������������
(��)�!� ����* ������ � +(,- ������ �� ��� ����������� ������� �������� ������ !�������� � ��� ������ &�� �* ���� .������ ���/����� �� ����������� �� � ������ ���� �� ����� (, ������� ��� �������� ����� ����!����� ��� ������ �� ����* ������ � D ��#����� ��� ��������� �� ��� �������� ��������� ���* ���� ���� ��� ���* ���� �������� �����* ������ � �%�� "� � ��� !������ ��� (, �� ��� �� ��� �� ����)� ����! ��� !����� &���� ����)� ���� �����* ���� �� ��� ������������� ������� ����� �� ����������� � ���! ��� ������� &������ ��� ������ �� (, �� ������� ������� �� ��� ��������� ������� �������� 0������ ��������� ���� ���� �����#����� �������� �� ��)� ���� ���� �� ���� (, �� �����������!�������� ��� $�� &�� !������ ���� �� ����� ������� �� �� ����!� ����� ���/������ ������� �������� ���1�� �� ������ !�� �� �� ����� ���������� �������� "� ��� ���� �������� �� �� ������������ ��������� ����� �� ����� ����� 02.� ���� � ��!� (, ���� �� �� ��������� ����������� ��!��#����� �� !�� �� �� ����� 02.� ���� 3������ �� ��������� !������ ��� � ����� �� ���������� ������������� ��� ������������������ �������� �� ��� ��� �� ��� �� ��� ���� ��� &�� ����������� ������� ���������������� �� ��������� !������ �� �����!�� ������� �� ��� ��� ������ ��� �� ��' ����������� ����������� ��!����� �� ������� ��� ��� ������ ��!����� �� ��� ��� ������ 4� ������* ���� ��� (, �� ��� ���#��� �� ����� ��������' ������� �������� �� ��� !�������� �� ���� ���������� �5� .�������� ��� ���! � ��������� ����! ��� !����� ��* ���������� ���������� .�������� ��������! ���������� !�� �� ����� � ��� ���������� �� ����������� �� �� �� ����������! �� ���� ������� �$$6� � � ���� ��� ���� ��������� �� ���������� 7��� �� (, ��� ��� ������ ��� �� �� ��� �����!�� ������� ��� ����! ��� ��� ��������� �� �� ������ �� ��)� ���� ���� �� � ���� �� ��� ������������ ������� ��� �������� �5�
���������� ����� ��� ������ ���������� ����������
8��� ��� � ��� 9:40 ������� �� �� )��� ���� ��)��! ���� ���� �� � �������� !��������� �� �� ������ ��� ��� ������ �� ��������� �� ����� ����� ����! ������������ ��� 5;%$ $<6 $$5� &��� �� ���� ���� ��������� ��� ��������� 9:40' ���� �� �� ����� ������������ ����� ��������� !������ ��� �����!�� ���������� �� ������ ����� ��������� ��� ���)�� ����������! ����� ������������ �5 5� 6� 0� ��� � ������������ ������ ���� ����� ��� ��� ������ ����� �� ��� �������� ���������' ���� ������ ��� �������� �� �������� ����������� ������� 8�� �������� �� � � ������ +4- �� ���! ���������� ��� ��* ���� �� ����������� �� � ����� ��� ����������� �� ��� ����������� ��� ����� �� �������� �� ���������������� ��� 4�� ����� � ������ +7- ��� ������� �� ��� ���������� ����� �� ��* ���� �������������� ������ ��� ����������� �� ���� ����� ��� �� ����!��� � ��!��� ����� ��������� �� ��� � ������� +=- ��������! ��� �������� ����� ������� ��� +8�! �� �- ���� ������� ���� ���� ��������� �� ���� �� ��� ��� ��� ������ ��� �� �� �� � ���9:40 ��� 5; %$� 8��� $<<5 ��� �������� �� ������� ���� ���� ������ ���' ���#��� ��� ��� ��������� ���������� +.=- �� ��� ������� ������ ��� �������� ��� �������� �� #���>����� ���������� �� ��� ����� �5%� &�� ������ ��� ����� ������ �� �������� ��� ������ ��� �� �� �� ������� �� � ������ �����' ui ∼ N (0, σ2
aK) ����� K �� �
B
C C
A
B
C
A
Mutations conferring antibiotic resistance
Mutation not conferring resistance
C
Resistant strain
Susceptible strain
j i
yi = βjXi,j + ui + εi,j, i = 1, . . . , n, j = 1, . . . , p,
X = UΛV � X Un Λ
V
q UW = Uq α
K K = XX�
XK = XX� K = WW� W = UΛ u ∼ N (0, σ2
aK)Wα α ∼ N (0, σ2
a)
σ2a
β = 0 H0
yi = Wiα + εi, i = 1, . . . , n,
W = UΛ α ∼ N (0, σ2a) ε ∼ N (0, σ2)
λ = σ2
σ2a
��
minα
||y −Wα||2 + λ||α||22, λ =σ2
σ2a
����
���� �� ����� ��������� ���������� ��� ��������� ��� ���������� ��� ��� �������� ����� �� ����� ��� �� �� ������ ��� �������� ��� ��������������� ��� �� ������ � ���� ��������� � ��� �� ����� ��� �� �� ��� ���� �� ����� ����� ��������� ��������� � ������� ���� ��� �� ����� ������ � �!��� �� �������� ������� ��� ��� ������� �"���� !��� �� #$$� ��� ����� ��� ������� �"����� !���� ����������� ��� ����������� �� ��� %&�� � � �� ���� �� ��� ����� ���� ������ ���'��( ��� �� ��� �� ��� ����� ����� �� �� ��� ������� �� �'� ) � ��� �� ������� ��� �������� α� !���� ��������� ��� �"���� ��� %&� � ��� �������� *+�,���� ������� ������ !���� �� ��� � ��������� ��� �� ����� ��� �� �� �� �� ��!��� ��� �� ������� ������ X� -� ����� � ��� ����� �������� ����� ��� �� � �� �� ��� ������ ��������.������� ��� � ���� !���� ��� ������ � ��������� !��� ��� ���������� � ������� �� � ���������� ������ ��������� /0%�� !���� #��� ��� �� �� � ������ ������� ����� � ��� ������ �� ��� /��1 ������� *��),� 2� ��� �� ����������� ��������� ���������� ��� �� ����� ��� �� �� ���� ��� �������� ����� �������� ��������� � ��� ���������� �!���� � ����� � �������� ��!�� ��� ������ ��� ��� ���� �� � ���� �� �� ����� ������� *�33,�-� &������ � ���� ������� !� ������� � �� �� ������ ��� %&� � ������ ��� /0%��� ��������� !��� � ���� �"���� -� &������ 4� !� ���� ��� ���� ��� ����� �"��� �����!��� ��� ����� ��� ���� ����� -� ���� ���� !� ��� X = UΛV �� !���� X �� ��� ��������� �������
������� � �� �� ����
&������ � �������� � �� �� �� ������ � ���������� � ������� �� ��� -�����������5 ���� ������������ ������� !���� � ��� � ��� ������������ ��������� �� ������������������� ��������� !�������� -� ���� ��� � ����������� �������� ��� ���������� ����������������� �� � ����� +)4 �������� ��� � ������� � �������� ��������� �� ������������� ��� /0% ��� ���������� ���� ��������.������� ��������� � ��� $-& �������� ( �����������&������ 4 ����� ��� � ������������� ��� ������� �������� ����� � � ������ 678� ��� �� ��� ����� ��' ����� ��� ��������� ������ ������ -� ���� ���� �! � �������� ������������� �������� � � 829/ ��� ���� ���� ������� ������������ ���������������� ��� �� ����� ��� �� �� ��5 ������� -� ����� ��� � ��� �������� ����� �678 � ������� !���� ��� �������� !��� �������� ��� ���! �� ������������� ������ ��� �� ����� /0%� � $8� ������������ ��� ��� ����� �� ��������� �� � ��� ����� ���������� � ���� &�������&������ : ���������� � ��� ������ �������� � � �������� �� %#;/ 8�������� !������������ ��� ��!��� !� � ��� �� ��� ����� ��������� �� &������ 4< 67829/ ��678 ��� 829/�� -� ���� ��� � �������� ����������� ��� ��� ��� ������� �� �����!��� � ����� �������< �� ������ �� �� ����� ��� �� ��������� � !���� ���� ��������� ���������� ��������� !��� ���������� -� ������� 67829/ �=������ � ����829/ �������&������ > ������ �� �� ������� !�� ������ �� � ���������� ���������� ��� ���� ����������� �/0% � $8�� ������� �� 67829/� -� �������� ��� ����� ���� ����������� ���� �������� �� ���� ��� ��� ����� ����� ��� ��� ������� �������� �������� ���� ������ ��� ���� �������� ��� ���� ��������� �����������
������� �
��� �������� � ����������
�������
��� �������
��� ���� ������� �� ������� �� ������ �� ����� ��������� ������ �� ���� �������� �� ���� ��� �� ��� ��� ����� �� ���� ����� ��� ��� �� � ��� � �������������� ��� ������ � ����� ��� � � � ��� �� ����� � �� ����� ��� ��������������� �� ��� �� � �� � � ��� � � ���� �������� � !"�#� �� ������ � ���������� � �������� �� ��� �$��� �� ��� ��� � ������ ������ %�� �� ����� �� ���� ���� �� � �� � �� ���� &'# ��� ������ �� ���������� �� ���� &' ��� ���� �������� ���� ��� �� �������� � �������� �� ������� ����� ������� ()*� +,+-� �� ������� � �� �� �������� &' ��� ������� ������ �. ������ �� �� ��/� ��� ���� �� ��� ����� ��� �� ������ �� ��� �� ����� '0&1# ���� ��� ����� ����� �� /��� �� ���� ��� �$��� �� ��� %�� �� � ����� ���� ��� �%���� �� � �� ��0� �2����� ��� ���� � �� � ���� �� %� ���� �� ��� �� ����� � ��� ��� � ��� ������� ���� �� ��� ������� ����� ��� �� � �� � �� ���� �� �������� ��� ���� � �� � ���� �� ��� � %�� �� �� ��� ����� ���� ��� ����� "����� �������� ��� ���� � ������ ������ � ��� ������� � �� �� ������ � �� ��� � �% ������ ��������� ��� ������� �� � �� �� � �� �� ���� ���� �� � ��� /� ������ �� ������� ������� ���� �� ��� �2���� �� �� ��� ����� ������ �������� (+,3- �� ���� � ������� ���� ��� ��4� � � �� ������� �� ���� ����
��� ����� �� ����� �� ���� ��� 53+* ���� ��� ������ � ��������6�� ����� !� %� ������ &� ���� 7�� ������ �� 1����� ��� �� ���� �� ����� 8!���� 0!� 9������ :� 8� ��� !� !�� �� ;� <� �� �� �� 1�� ��� 1� :� �� :��� ���� ��� ��� 53+*#� �������� � ������ ������� � �� � �� � ����� � � �� ����� �� ���� ����� �� ��������� ��������� ����� � ��� ������� �������� 5#� 5+3=5+>�
��
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
��� ������� ��������� �� ���� ������
���������� ������ ����� � ������ ����� ����� �� ���
�������� ���������� ���������
��� �
������� ���������� � ��������� ��������� ���� ��� ���� ����������� ��������������������������� ���������� ����� �� ��� �������� � ��� ����������� ������� ��������� �� ���������� � ���� � !" ���������� ������� ������ �� ������# ���������� �������������� � ������� ���������� ����������������� �� ����������� ������������� ������$ ������ �� ������� ��������� ���� ������� %��� ���� �� �������� �� �� ���� �������� �� ����������# ��&���� �������� �� ����� ������������� ��������� '�������� ���� ������� �� > 70 �������� ��������# ���� '�( ����� ��� ������������ )�� �������� ������� �������� ���� ����� ��������# ������ ������ ���������� ��� ������������ ���������# ������������ ��� �������� � ����*���� ���� ��� �������������� ��������� ����� ��+�)� �� ��� ���� �� ��������� ������� ������������ ���������� ��� ��������� �� ���� ���������� ������������ �,'-� ����� ���� ��������� ��� �������� �������� ������&�� ./! ���� �������� ���� ��� %���� ������������� ���� � ������� ������ ������� �� ��������� ������ %�� �+�) ������ �� ������� ������&����� � ��������� ������� �� �������# �0���# ����1������� �� ����# �� ���� / ����� �������� ���� �����# "2 ���� ������ � ��� � �
���� �������� ���� ������� �� ������� ,'-� 3���� ������ �� ,'- ��# ����������� �� �� ������� ���� ��������� ���� ������� ���������� � ��� ������������������� ������
�� ��� ���
���������� ������� ����� ��������� ��������� 45� ��# ����� ��������� �����������������# �6������� �� ���� ��������� ����� 7."/8� %�� �������� � ��������� �����0��� ������ �� ������� ���� ������� ���������# ������ �� ������ �� �������# ��������� ������� �� ������ ��������� �� ���������������� 0������ 7/(8� 4������ �����&���������� ��������� ������ ��� �������# ������������������ ������ ��� ����� ������� ������� ������&�� 7"9:8� ���� ���# ����������������� �,4�� �� ����������� ������������� �;4�� ������ �� ����# ��������� ��� � ��� ������ �� �������� ���������%���� ������ ������ ������� ��� ������ �������� �������� ����� )%"<(# )%...# )%</:�� )%.!( 7< 8�=������� �� ������ �� ��� &��� � ��������� ��������� ���� �� ��������� ��������������������� 7.228� ����� ���������� � �� ������� �� ������&�� ������� �0��� ����������� �� �0���# ������� �� ����1�����7.9(8� '� �������# ��� '�������������������� ������� -�������� �� ��������� �������� ����������� !< �� ������� <:2 ������� �� ������������ ��� �������� � ��� �������� ����� 7 :8� -�')=�-�������� ������ ���� ��� ���� �� �� �������� ����0��� ���������� � ���������������� 7"998� �����# �������� ���������>�������� ��������� ������� �� �� �����
��� �� �������'� ����� ��������# ������� ��� ��������� ��� ������ ��������� �� �� � ���� ����������� ����� %�� &��� ����� ��������� ���� ������� ������� ��������� 22�!? ����������� ������� ��������� �� ���������� 7".28� +��0 ������� �� �� ���������� ��
���# ��������� ����# ��������� �������� �� �� ������� � � �� ������� �����
���� ������� ��������� �� ���� ������ ��
������� �� ��� ��� ������� ����������� ��� �������� ��� ������ ��������� ���������� �� ����������� ������ ��� ������ � ���� ��� ����� ����� � �� �� ����������������� �������� ��� ���� � �� ����� ������� ����� ���� ��������� �� ���������� ��������� ���� ���� �� ��� ��� �� ������� �� ������ �� � �� ������ � �! �� ���� " ������� ��� ���� � ��� � �� � ��� ���"� ��������� ��# ������"� ��$��%�����"� "��� �� �� ��� �� �� &�����'��� �� ������ � ��� ����� ������� ��� �# ��"�� ���� � �� ��� �����!� �� ����! �� � ����� ()*�+, ��� �-� �� �������� ���� � � �� ������� "����� �� � ��� � � ���� ������ � (./0, ����� ��� �� ��� �� !�� �������� �� � �� ��
��������� � ���� �
��������� � ��� ��� � � ��
���� ��1���� �� �-� �� �������� ���� � ���� �������� +��� � ���� ���� ������ ����� ����� ��2 ��� � �.3� ��4 ����� � (n 5 ��6, �����7 ��� 8�� ����� �(n 5 96�, ���:�7 �� ��� ; ��� ����� � (n 5 �9, ������ ���� ���� ���� ��1������ " (".<+=, �� �����"��� ����� ��� ���� ���������� )������ �) ���� �������� ����� � ��� � ������ �� >/=?8�� ����� ���� � � ����� ��� �� ���� �� � �� �(+����������� @ "��� +��:,� .��� ���� ��� ������ � � ��� ���� � � �� ���� ������ ��� ����� ���� ���� ���% ������ =�� "���� ��1���� �� �� � �"���� �� 96����� �� � � ����� �� �������� ������� (8�� ����� �, ���� ����� ���:�� / �� � ����#��� ���� ���� � ���� ��������# �� %� # �� �A�4� �� �� �� �
��������
=�� ��� ����� �� ��� �-� �� �������� ������� ��� ���� �� �� ����� " ��� "������������ �� " � !�����# ��!����� �� �) ��1��� ��������� =� � �������� ��� ��:�: ���� ��# �������� ������� ��1���� ���"�� ��� �� :�6 �) "���� =���������� ��� �� �� ����� �� ��1��� ��� ��� ��� ����� �������� �) "��# ��� ""��� �� �� ������ � � �� ��B�� ��� ���� �� �������� ������ ?�� "������� ���� �� �����"� ��� �������� � C<�+= ������DE ��� �) "��� � �� �� ����� D�F ��� �� �� D�F � ���"�� � ������ " �� "���� ����" " �� ��� ���� �) "�� ������������ �� � � "�� � � � ��� � ����� � ���� > 10% �� ��� �� "�� ������� ��1�������� ��� ���� � �# ��&�� �� ��� �� "��� � �� ��� � "���� ������"� ��� �� � ��� ���������� ��1��� � ���"�# ��� %��� �� ��� ��� ��������� ����� �� ��� "��� G��� ������� � " � ������ �� ��� � " � �) "��# �� ���� � �� � ����� �� � �� ����������� � �� �������� �� � �� � "��� ���� �� (��"� ���� ���� "���,� '��� ��# ��� ������� � ��� ����� ��& � � ��� ����� ��� �� " �� � ��������
�������� �������
=�� �-� ������� ���� "������� ��� ������ ���� ���� �� ��� H����I �� H �� ��I �� ����C� ������ ���� �� ��� ���� �� ��# ��� ����� �� �� �� �� � " � �) "�� (��"� blaTEM #����# ���, ��� �������� ������� � �� ��� ����� �� ������� �� ��� "��� )�"��� "��� ������ ���� �� ��� �� �� �� ��# ��� �� ��� ������� ��1���� �� � " � �) "������ �� "�� �� " .�@@= ���D�� � �� � "�!��� � � ���� ����� ����� �� ��� ������ � "�� ����� �� ��������� ��� (+G;�, ��� " �� ! �� 1���� !����� � ��� �� ����� @ ����# ��� � " � ������# ��� ����� �� ������� �� ��� +G; �� ��� ���������� ����� �� �� � ��� ���� �� ��� �������� " ������ ��� �� ��� �� �� �� �� (���+����������� =���� +���,�
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
AZPAE1214AZPAE1469AZPAE1485VTK 107743AZPAE1493AZPAE1486AZPAE1214AZPAE1241AZPAE1495VTK 115478VTK 111136VTK 104416VTK 106676VTK 111143VTK 106704AZPAE1213AZPAE1499VTK 111138AZPAE1494AZPAE1506VTK 115488AZPAE1449AZPAE1483AZPAE1470VTK 107725VTK 107748VTK 107723VTK 107753VTK 10773AZPAE145 7AZPAE1504VTK 107750VTK 107749AZPAE1483VTK 104478VTK 104477VTK 107737AZPAE1214VTK 106193VTK 111145AZPAE1489VTK 115473AZPAE1502VTK 111066VTK 111076AZPAE1503AZPAE1503VTK 10777AZPAE148 1AZPAE1507AZPAE1482AZPAE1481AZPAE1499AZPAE1496AZPAE1496AZPAE1485AZPAE1497AZPAE1386VTK 115520AZPAE1493AZPAE1506AZPAE1493AZPAE1214AZPAE1452AZPAE1488VTK 106683AZPAE1494AZPAE1481AZPAE1492AZPAE1498AZPAE1502VTK 115504AZPAE1471AZPAE1387AZPAE1492AZPAE1487AZPAE1484AZPAE1213AZPAE1496AZPAE1242VTK 11106VTK 107766VTK 115510VTK 111059AZPAE1241AZPAE1489AZPAE1491AZPAE1487AZPAE1481AZPAE1387AZPAE1468VTK 107732AZPAE1505VTK 106705VTK 104415AZPAE1497VTK 111049VTK 107746VTK 115474VTK 107763AZPAE1492AZPAE1482AZPAE1506VTK 111126AZPAE1495VTK 111083AZPAE1482AZPAE1456AZPAE1494VTK 111070VTK 107684VTK 11110VTK 111053AZPAE1471AZPAE1471VTK 111050AZPAE1215AZPAE1499AZPAE1494AZPAE1482VTK 111957AZPAE1482AZPAE1501AZPAE1214VTK 106689VTK 111104AZPAE1472VTK 111128AZPAE1489AZPAE1439AZPAE1488AZPAE1501AZPAE1488AZPAE1440AZPAE1490AZPAE1215VTK 107734AZPAE1213AZPAE1491AZPAE1493VTK 115483AZPAE1495AZPAE1483AZPAE1455AZPAE1490AZPAE1495
AZPAE1497VTK 111132VTK 102323AZPAE1487AZPAE1486AZPAE1437VTK 100073VTK 115498AZPAE1486AZPAE1487VTK 106680VTK 115499VTK 115515AZPAE1498AZPAE1240VTK 111097AZPAE1482AZPAE1481VTK 111055VTK 111105AZPAE1492AZPAE1482AZPAE1485AZPAE1505AZPAE1503VTK 10443AZPAE1215AZPAE1481AZPAE1489AZPAE1503VTK 106696VTK 10620VTK 107762VTK 11552AZPAE1440AZPAE1375VTK 107754AZPAE1499AZPAE1499VTK 111063AZPAE1241AZPAE1215AZPAE1214VTK 105617VTK 111118VTK 111134AZPAE1487VTK 106707AZPAE1439AZPAE1500AZPAE1242AZPAE1483VTK 106179VTK 111102AZPAE1491AZPAE1492VTK 111060AZPAE1501VTK 111073AZPAE1490VTK 107767VTK 107758VTK 115516AZPAE1497AZPAE1495AZPAE1483AZPAE1487AZPAE1386AZPAE1502AZPAE1483VTK 111142VTK 115503AZPAE1484AZPAE1486AZPAE1441VTK 115470AZPAE1505VTK 104430VTK 106189VTK 105072VTK 105076VTK 105355AZPAE1485AZPAE1491AZPAE1444VTK 115477VTK 115494AZPAE1241AZPAE1484VTK 107759VTK 115487VTK 111072AZPAE1485AZPAE1489AZPAE1241AZPAE1241AZPAE1242VTK 111100AZPAE1493AZPAE1495VTK 111119AZPAE1486AZPAE1494AZPAE1491AZPAE1492AZPAE1505AZPAE1469AZPAE1502VTK 111115AZPAE1505VTK 104417AZPAE1483VTK 111068VTK 107752VTK 115530VTK 115525VTK 115523AZPAE1445VTK 106175AZPAE1441VTK 11553AZPAE148 4VTK 106173VTK 10617VTK 10618VTK 11550 8VTK 106168VTK 115528VTK 111137VTK 106164VTK 10775VTK 111139VTK 111125VTK 115480VTK 115482VTK 115529VTK 115532AZPAE1493VTK 111113VTK 115526AZPAE1472AZPAE1472VTK 106182AZPAE1500AZPAE1453AZPAE1455AZPAE1500AZPAE1500AZPAE1438AZPAE1506AZPAE1488AZPAE1498AZPAE1375VTK 115527VTK 115524AZPAE1472AZPAE1446AZPAE1470AZPAE1472AZPAE1471AZPAE1471VTK 111114AZPAE1386AZPAE1483AZPAE1483AZPAE1504AZPAE1450VTK 111077AZPAE1444AZPAE1502AZPAE1505AZPAE1215AZPAE1487AZPAE1503AZPAE1470AZPAE1473AZPAE1502AZPAE1481VTK 107760VTK 11111AZPAE1492AZPAE1491VTK 111092VTK 10457AZPAE1504AZPAE1241AZPAE1498VTK 106670AZPAE1503VTK 102200AZPAE1507AZPAE1497VTK 102327AZPAE1497VTK 111054VTK 111085AZPAE1484AZPAE1215VTK 111146AZPAE1504VTK 111062AZPAE1492AZPAE1491
AZPAE1504AZPAE1506VTK 111079VTK 111112AZPAE1484VTK 106673VTK 11107AZPAE1213VTK 106700VTK 106672AZPAE1498AZPAE1494VTK 11551AZPAE1214VTK 115506AZPAE1481AZPAE1486VTK 106702AZPAE1499AZPAE1469AZPAE1496VTK 11114AZPAE1501AZPAE1242AZPAE1471AZPAE1455VTK 104432AZPAE1503AZPAE1495VTK 115490VTK 11549AZPAE1493AZPAE1485AZPAE1494AZPAE1214AZPAE1501VTK 111123AZPAE1472VTK 107724VTK 107742VTK 115512AZPAE1499VTK 111074AZPAE1506AZPAE1507VTK 11109VTK 10668AZPAE146 8VTK 115497AZPAE1480VTK 105406VTK 107735VTK 10776AZPAE146 9AZPAE1215AZPAE1488VTK 111048AZPAE1435AZPAE1488VTK 111056AZPAE1495AZPAE1497AZPAE1453AZPAE1489
AZPAE1453AZPAE1506AZPAE1492AZPAE1490AZPAE1482AZPAE1214VTK 106180AZPAE1241AZPAE1241AZPAE1241VTK 107733VTK 115495VTK 115496VTK 111129
AZPAE1491VTK 111082
AZPAE1485AZPAE1493
VTK 107772AZPAE1499AZPAE1495AZPAE1501VTK 115517VTK 106156AZPAE1504VTK 115484VTK 106699VTK 115502VTK 106158AZPAE1490VTK 105356VTK 105352VTK 107730AZPAE1494VTK 111080VTK 104414
AZPAE1487AZPAE1488AZPAE1504AZPAE1496VTK 107736VTK 111052AZPAE1437VTK 106685VTK 107744AZPAE1498VTK 115485VTK 106159VTK 111094VTK 111109VTK 106195VTK 106155VTK 10619VTK 111099VTK 115486VTK 115476AZPAE1488VTK 115519AZPAE1492AZPAE1444VTK 106706VTK 111127AZPAE1469VTK 111140VTK 111106AZPAE1500VTK 11547VTK 11548 9VTK 111058AZPAE1473AZPAE1491AZPAE1488VTK 111089AZPAE1496VTK 115514AZPAE1501VTK 111108AZPAE1506AZPAE1483AZPAE1387VTK 111084VTK 111087VTK 111116AZPAE1473VTK 111086AZPAE1471AZPAE1472AZPAE1472VTK 111075VTK 11113VTK 11105VTK 106167AZPAE1469VTK 115492VTK 107747VTK 107755VTK 111069AZPAE1385VTK 111107VTK 106176VTK 106200VTK 106177AZPAE1472AZPAE1435VTK 111067VTK 111090VTK 111088AZPAE1471AZPAE1497AZPAE1442AZPAE1484AZPAE1500AZPAE1484AZPAE1487AZPAE1388VTK 111057VTK 107738AZPAE1468AZPAE1494AZPAE1490AZPAE1472AZPAE1470AZPAE1470AZPAE1470AZPAE1470AZPAE1470AZPAE1505VTK 111120AZPAE1500VTK 111144VTK 115493AZPAE1506AZPAE1486VTK 106188AZPAE1499AZPAE1437AZPAE1505VTK 115472AZPAE1498AZPAE1498AZPAE1490AZPAE1486VTK 107685AZPAE1498VTK 107739AZPAE1486VTK 106160VTK 107765AZPAE1387VTK 115475VTK 107745VTK 115509VTK 106170AZPAE1504VTK 111047AZPAE1443VTK 106682AZPAE1504AZPAE1487VTK 111095AZPAE1503AZPAE1498AZPAE1505VTK 111122VTK 106690VTK 111959VTK 111096VTK 111065AZPAE1481AZPAE1385VTK 115507VTK 11112VTK 111124AZPAE1489AZPAE1493AZPAE1482AZPAE1500AZPAE1497AZPAE1496AZPAE1482AZPAE1486AZPAE1471AZPAE1471VTK 111130AZPAE1500AZPAE1500AZPAE1485AZPAE1496VTK 111117VTK 106693VTK 10774VTK 11552 2VTK 107729VTK 106165AZPAE1491VTK 104566VTK 11108AZPAE1439AZPAE1495AZPAE1488VTK 115500AZPAE1499VTK 115518AZPAE1384VTK 111133VTK 111110VTK 111064VTK 107770VTK 106708AZPAE1497VTK 111135VTK 111103AZPAE1489AZPAE1469VTK 111093AZPAE1502VTK 111078AZPAE1484AZPAE1502AZPAE1504AZPAE1494AZPAE1469AZPAE1485VTK 107756VTK 107757AZPAE1501AZPAE1501VTK 107740AZPAE1481AZPAE1490AZPAE1490AZPAE1503VTK 115505VTK 107728AZPAE1502AZPAE1506AZPAE1450VTK 104572AZPAE1502AZPAE1505AZPAE1493VTK 111098AZPAE1439AZPAE1435VTK 115479AZPAE1489VTK 115513VTK 11548AZPAE144 0AZPAE1439VTK 11550AZPAE1385AZPAE1385AZPAE1469AZPAE1501AZPAE1470AZPAE1503
AZPAE1490AZPAE1496
Group 1 (n=433)Group 2 (n=221)Group 3 (n=18)
ChloramphenicolFosfomycin
Polymyxin BPiperacillin
CefepimeColistin
LevofloxacinMeropenem
Amikacin
5.50 Mb
6.72 Mb
7.59 Mb
●
●●
● ●●
●●
● ●
●
●● ●
●●
● ●
●
●
●● ●
●
●● ●
●
●● ●
●
●
● ●●
● ● ●
●●● ●
●● ●
● ●
● ●●●
●●●●
●●
●
●● ●● ●
●●
●●
●●●
● ●●
●● ●
●●●
●●
●
●●
● ●● ● ●
●●
●●
●●
●●●●AAC(3)−Ia
AAC(3)−IIIaAAC(6')−IaiAAC(6')−IIb
aadA5aadA3
aadA15ANT(4')−IIbAPH(2'')−IIa
BELCTX−MdfrA22
EreAgyrB:467/468
rmtFAAC(1)
AERSHV
AAC(3)−IcAAC(6')−33
aadA17aadA4dfrB2
gyrB:S466FKPCLCRsul2
AAC(3)−IIaAAC(3)−IIIbAAC(6')−IIa
aadA13VEB
AAC(6')−31dfrA1
gyrA:T83ATEM
AAC(6')−29bAPH(3')−IbAPH(3')−Ic
arrdfrA5
gyrB:E468DIMPtetC
APH(3')−IIaAPH(3')−VIb
dfrB1PERGESrmtDtetA
AAC(6')−29aaadA7dfrB6
parC:E91Kcat
gyrA:D87YparE:A473VgyrB:I529V
APH(3')−VIagyrB:S466YparC:S87WAAC(6')−Ib3
aadA24floR
AAC(6')−Ib−HangzhoucmlA1
tetGVIM
gyrA:D87NAAC(6')−Ib'ANT(2'')−Ia
CARBaadA2aadA6
strAstrBOXA
parC:S87LAAC(6')−Ib9
sul1gyrA:T83I
ef−tumexGmexSoprD
mexHoprN
mexZampOarmR
soxrFosAmexEmexFmexYnfxB
mexBoprM
mexMopmEmexI
mexNmexTmexXampDompDdacb
mexQnalDpoxb
ampRAPH(3')−IIb
mexKPDC
mexAparS
ampPmexRphoQ
ampDh3mexCmexDmexJmvatnagZnalC
opmHparR
ampDh2ampG
creccred
mexLparEphoPcrebfolP
gyrAgyrB
mexVmexW
oprJOXA−50
parCpbp5rpoB
Amik
acin
Mer
open
emLe
voflo
xaci
nC
olis
tinC
efep
ime
Pipe
raci
llinPo
lym
yxin
BFo
sfom
ycin
Chl
oram
phen
icol
0.15%(0%)
0.89%(25%)
5.80%(50%)
99.03%(75%)
100.00%(100%)
●
●
MIC ( + )MIC ( − )
Non−synonymous mutations
Efflux/InfluxInactivation
Target alterationTarget replacement
Presence of AR genesIntegron related AR genes
������ �� �������� �� � ���� ���� ������� ��� �������� ��� �� ��� ���������� ����
��� ������� �������� �� � ������ ���� ���� ��� ���������� �� �� ��� �� � �� �� � ��� ��� �������� �� � �� ���� � ���� �� �� �������� � ������ �� �� ���� ������� ����� �� �� � �� � � �� �� �� � �� ������� �� �� � ���� � �� ����� � �� � �� � �� �� �� �������� ������� � ��� ����� ������� ��� ��� � �� ������ �� �� � ������ �� �� ����� � � ������� �� ����� � � �� �� �� ����������� ������ ���� � ������ �� ���� �� ���� �� ���������� ������ ������� �� ������� �� �� ����������� ���� � ������� ������� ��������� � � ����� ����� ��� � �� ��� �� �� ��� ��� ��� ���� ��� ���� ������ ������� ��� ��� � � �� ������ ������ ��� � �� ������ ����� �� � ����� ��� ���� ������� ��� � ������� ��� �� ����� �� � ��� �� ��� �� ���� ������� ���� � ������� �� ���� ��� �� ���� ������� �� ���� ���� ������ �� �� � �� ������� � ������� ��� ������� � ��� � ����� ����� ������� �������� ���� � � �� � ������ � ����� � �� ������� � ������� �� �!�" ����� #���� ������� ���� �������� � ��� �� � � ����� ����� �� �� � �� �� �� $������� ������ ��� ��������� ���� ����� ������� ���� �� ����� %&� ��� �� �� ����� �� ������
���� ������� ��������� �� ���� ������ ��
�������� ������
��������� ����� ��� ������ � �������� ��������� ��� �������� ������ ������������ ��� ������� ��������� �� ����� ���������� ������� ���� �� ����!� �� ���"� ���� �������� #��$��� ������ ���������� ��� ���"�� �� ������������ %��� ���& '������ �� ������ ��� ���� � ��� ���� �� ������"� !( ���������� ��� ! ��������� ��� ������� ����! �� � �������� ��� ���� & � )*+ ������ �� )*+ ������� ��"����� ���,�- �������� ��� ��� ����������& ����� ������������ �� �������� �. ����� �������� �� ������������ ����� ���� ��� ������� ��� �� ��� �� ����� ������� ������ ��� ����� ������ ��� /′ �� �� ��� ���������� ������� �� �������& ��� �. �������� ����� � �* 0���� ��� ������&
��� ������� �� ����� �� �� ���� ������
%����� ��� �������� �� ����������� ������ ���������� ����� ��� ���0� �� ��������� ���������� �� ��� 1�' ��������� �� �� ��� ���������� ����0������ �� �������& ��������"�� ������� ����� ��� ��������� ��� �������� "��������� �� 1�' "����� ��� ���0����� ��0��� ��� �-��� �� 0��� ����� ��� ���� �������& %��& �&� ���"��� � ����������,�������� �"��"�� �� ��� ������ ����� �� "������� ������� 0��� �� ��������2������� ���1�' ��� ���� ���������� �� ��� ����������� ��� &
������ �� ���������
.������ �� �� ��3��� � ��� �������� �� �� ���� ������������ ������ ���������� �����,���� �� ��� 1�' ������ �� ��� �������& ���� ���� �� �� �� ����������,�� ���0���������������� ��4� ������ ������ ��������� �� ������� ���������� �� �� � ������������ ������ �� �"��,�������������� �� ������ �������& '��������� �-���� ������ �� ���,������� ��������� ��� ��������� � ��������� ��� ��������� ���������� �$'�� ���� �������5�6$ ����� �� �����7 �� ����� ���� �� ��"������� �� ��� ����������� ������������������0& �� �"�� �7�����"� ������������ ���� ���� ���0 ��� �-��� �� � ���� ���� ������������� ����� ��� ��������� ��� ��� ��������� ��� ��� �7������ ����� ����� ��������� �� ���&� ��� ����"� 8�((9&
����� �� �� ���� ��
:����� ���������� �� ��� �� �"���� ��� ���� ����������� .;�� �������0 8�< 9& �������"��� ��� ����=� �� �������� ���������� ��� ��� ������ ������ �� ��� 1�' "����� �������������� ��������� �� ��"�������& %�� ���� ����������� ��� $' �� �=�� �� ������ ����"������� ��� ���������� ��������� �������� ����� � ����� ��������� �������� 8>(9& ��������� �� ���� Z� ��� n× k �����7 �� $'�� ���� n �� ��� ������ �� �������� �� k �� ��������� �� ������� $'�& %�� ���� ����������� �� ������� ��� �� ������"���� ����� ��� ��������� ����� � ���0�� ����������� �������� ���� �� ��� �0��0� ����������� ������������'� 8 � >(9& �� ������� �������� ������"���"� ������ �� ������� ����� ��� ������������ 1�' "��������� �� �������� ���� ������"��� ����������� ���� ��� �������� ��������������& ���� ���� �� �� � �����7 U � �� ��?� n × p� �� ���������� ����� �� ���������� p �� ��� ������ �� ������� ����� ���& 6�"�� ������� ����� ��� ��� �"������ �������� �� "������ ������� ������ ���������� ��� ���� ������� ����� �� x& �� � �����Yi �� ��� 1�' "����� ��� ������� i = 1, . . . , n �������� ���� Yi ��� ���� ���� j = 1, . . . , J����� ���������� ����� ��� ����� ����� ���������� ������������� �� ��� ��������� ����� �������� ��� �������� ��������"� ���0 ���� ��� ���� ������� P (Yi � j) =
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
πi1 + . . . + πij� ����� πij ����� �� ���� ����� � �� i�� ����� ��� � �� �� �� j��
��� � ������ ��� ����� ��� ���� �������� ����� � ����
logit[P (Yi � j)] = log[P (Yi � j)
1− P (Yi � j)]
= θj − (Zα + Uβ + xγ)
�����
����� θj �� ��� �� ��� � ����� �������� α � �� ����� �� k �������� � � ������� �� � ���� � ������ �� ����� ��� ������� β � �� ����� �� p ��������� � ���� ��� �� !���� � � � �������� �� γ � �� �������� � � ���� ��� ��� ���� � ������� x��� ������ �� P "� ��� �� �� ��� ��� ������ � ���� � ������� �� �� ���� �� ������ �� �� ��!�������"� �� � � ��� #$%&'� ��� � ���� �� �� ���"��!������� �� �� ����� ����� �� ���� ������� ��� � �� ������� � �� �(�� ����� � �� �����) γ = 0� ���� �� ���� ��� ������� ��� � �� ������� � � ��"��� �� ��� � �� �����) γ �= 0�� �� �� ����� L0(θ, α, β, Y ) �� L1(θ, α, β, γ, Y ) �����"��!������� ����� � �� �������� �� � � ������ �� ��!�������"� �� � ������ �−2× [L1− L0] ∼ χ2 �� ������ �� ��� ��� P "� ��� ��� � �� �������� � ��������*����+� � ��� ��� ���� ������� �� ���������� �� � �� �������� � � ��� � �� �"������ ,- ���� �� .��/ ����01������� ��������� #�2'� ��� 3 � �! �� ����� � �34��������� ���� �� �� � ��� � �������� �� ����� ��� ���� �������� �� ��"���!�
�������
��������� ������
5��� ������� ��������� � �6 ���� � ����� ���� ������ ������������ � ��! ����)β"� � � ����������� �������� �� ����� �������) 7�������� �����8�6 ����) �������"��� ������� �� ������6�� .�) ��������� �����������) �� �������� ������ ������"����� 3����� � ��� �����+�� �29 ���� ��������� �������� �� ���� � � �� ��� ������ :��� ��� ��� ������� � �������� ;��� �� �� ��� ���� ��� �� ��� �"7����� �� ������ ������� ������� 2,- �� ������� �� ����� ����� �� ������������ �� ����� �� ������ �:��� ���� ���� � ����� ��� �29 <3 ������ ����� +�� ����" ��� � ���� ��� ������� ����� ��������� ��� ������� �� �7����� ��� ���� �� 3�� ��� ��� �� � ���� �=�6 �� ����� � ���+���� � �� � ���� ������������� ��� ��� ��� �� � ������� �� ��� ��� � �7����� �:��� ����� 5�� � ����+� � ������ �� � /�� � ������ ����� *�$>, �n ? @9�� *���� �n ? ,A� �� *��9,�n ? ��� ���� �������� #$%%'�
��� �� ������
����� � �7����� �� ���� ����� �� ���"���� �� �� ��� � �n ? $$&� �� � <3���� � �����+�� ���� � �� ��"���� �� ��� �n ? �@>�� B��� �� � ����������� ������� ����� � ��� � ���� �� ��� ��� ����� � ����� ��� ������ ��������� ������������ �� β"� � � ������� #�$2'� �����"���� ��(���� ��� ��� ���� ��������� ��"��� ���� ��� �� ����� �� blaOXA �� ��� ���� ����� � �� �� �� ���"7��� <3 ����� B� �� �@> ������� � ������ <3 ����� ���� �9 ��� �� � ��� ���
����� ���� ������ ������������"��������� ��C��� ��������� ������� � ���� ��<5�� �� ���� � ���� � �<<�� #9@� �$2'� ���� ���� � ����� ���� �������� �� ��
����� �� �������� ���� �� �� ���� ��������� � �:��� ��$<�� D��������� ��+��� ������ ��������� �� ���� ����� �� � ������� ���� ��� ��� ���������� ��� ����
A)Integronoccurencesand
upstreamAR
geneslocaon
C)Diversityofintegron
casseeAR
content
cassette#16
cassette#15
cassette#14
cassette#13
cassette#12
cassette#11
cassette#10
cassette#9
cassette#8
cassette#7
cassette#6
cassette#5
cassette#4
cassette#3
cassette#2
cassette#1
3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 6 8 1027
ANT(2'') Ia
aadA17
cmlA1
AAC(6') Ib3
aadA6
aadA24
aadA7
AAC(6') Ib'
AAC(6') Ib H
aadA2
CARB
sul1
OXA
Occurrence
nb:(In51)
D)Phylogenecview
ofintegroncasse
es
AZPA
E12142
AZPA
E14697
AZPA
E14859
VTK
107743AZPA
E14936
AZPA
E14866
AZPA
E12145
AZPA
E12417
AZPA
E14956
VTK
115478VTK
111136VTK
104416VTK
106676VTK
111143VTK
106704AZPAE12138AZPAE14998VTK
111138AZPAE14940AZPAE15060VTK
115488AZPAE14499AZPAE14831AZPAE14701VTK
107725VTK
107748VTK
107723VTK
107753VTK
107731AZPAE14570AZPAE15044VTK
107750VTK
107749AZPAE14836VTK
104478VTK
104477VTK
107737AZPAE12149VTK
106193VTK
111145AZPAE14893
VTK115473
AZPAE15020
VTK111066
VTK111076
AZPAE15037
AZPAE15031
VTK107771
AZPAE14814
AZPAE15070
AZPAE14824
AZPAE14815
AZPAE14997
AZPAE14964
AZPAE14965
AZPAE14851
AZPAE14973
AZPAE13866
VTK115520
AZPAE14931
AZPAE15062
AZPAE14939
AZPAE12146
AZPAE14526
AZPAE14882
VTK106683
AZPAE14942
AZPAE14811
AZPAE14922
AZPAE14984
AZPAE15029
VTK115504
AZPAE14718
AZPAE13877
AZPAE14929
AZPAE14876
AZPAE14848
AZPAE12137
AZPAE14961
AZPAE12421
VTK111061
VTK107766
VTK115510
VTK111059
AZPAE12410
AZPAE14891
AZPAE14910
AZPAE14873
AZPAE14818
AZPAE13872
AZPAE14687
VTK 107732
AZPAE15056
VTK 106705
VTK 104415
AZPAE14974
VTK 111049
VTK 107746
VTK 115474
VTK 107763
AZPAE14924
AZPAE14823
AZPAE15069
VTK 111126
AZPAE14953
VTK 111083
AZPAE14827
AZPAE14566
AZPAE14945
VTK 111070
VTK 107684
VTK 111101
VTK 111053
AZPAE14711
AZPAE14715
VTK 111050
AZPAE12150
AZPAE14995
AZPAE14943
AZPAE14820
VTK 111957
AZPAE14828
AZPAE15014
AZPAE12144
VTK 106689
VTK 111104
AZPAE14722
VTK 111128
AZPAE14890
AZPAE14394
AZPAE14881
AZPAE15010
AZPAE14880
AZPAE14403
AZPAE14909
AZPAE12155
VTK 107734
AZPAE12136
AZPAE14918
AZPAE14934
VTK 115483AZPAE14955AZPAE14839AZPAE14550AZPAE14907AZPAE14952AZPAE14976VTK 111132VTK 102323AZPAE14871AZPAE14864AZPAE14379VTK 100073VTK 115498AZPAE14868AZPAE14877VTK 106680VTK 115499VTK 115515AZPAE14986AZPAE12409VTK 111097AZPAE14821AZPAE14819VTK 111055VTK 111105AZPAE14923AZPAE14822AZPAE14853
AZPAE15050 AZPAE15032 VTK104431 AZPAE12154 AZPAE14813 AZPAE14897 AZPAE15030 VTK106696VTK106201VTK107762VTK115521AZPAE14402AZPAE13757VTK107754AZPAE14999AZPAE14996VTK111063AZPAE12411AZPAE12152AZPAE12143VTK105617VTK111118VTK111134AZPAE14875VTK106707AZPAE14390AZPAE15001
AZPAE12422
AZPAE14838
VTK106179
VTK111102
AZPAE14915
AZPAE14927
VTK111060
AZPAE15013
VTK111073
AZPAE14904
VTK107767
VTK107758
VTK115516
AZPAE14978
AZPAE14958
AZPAE14834
AZPAE14872
AZPAE13864
AZPAE15021
AZPAE14833
VTK111142
VTK115503
AZPAE14841
AZPAE14867
AZPAE14410
VTK115470
AZPAE15053
VTK104430
VTK106189
VTK105072
VTK105076
VTK105355
AZPAE14855
AZPAE14917
AZPAE14441
VTK115477
VTK115494
AZPAE12419
AZPAE14840
VTK107759
VTK115487
VTK111072
AZPAE14852
AZPAE14899
AZPAE12416
AZPAE12418
AZPAE12423
VTK111100
AZPAE14937
AZPAE14951
VTK111119
AZPAE14862
AZPAE14947
AZPAE14913
AZPAE14925
AZPAE15052
AZPAE14698
AZPAE15028
VTK111115
AZPAE15055
VTK104417
AZPAE14832
VTK111068
VTK107752
VTK115530
VTK115525
VTK115523
AZPAE14453
VTK106175
AZPAE14415
VTK115531
AZPAE14846
VTK106173
VTK106171
VTK106181
VTK115508
VTK106168
VTK115528
VTK111137
VTK106164
VTK107751
VTK111139
VTK111125
VTK115480
VTK115482
VTK115529
VTK115532
AZPAE14933
VTK111113
VTK115526
AZPAE14728
AZPAE14727
VTK106182
AZPAE15007
AZPAE14535
AZPAE14554
AZPAE15009
AZPAE15002
AZPAE14381
AZPAE15066
AZPAE14886AZPAE14983AZPAE13756VTK
115527VTK
115524AZPAE14729AZPAE14463AZPAE14707AZPAE14724AZPAE14713AZPAE14714VTK
111114AZPAE13860AZPAE14835AZPAE14837AZPAE15048AZPAE14505VTK
111077AZPAE14443AZPAE15022AZPAE15057AZPAE12153AZPAE14879AZPAE15038AZPAE14704AZPAE14731AZPAE15023AZPAE14817VTK
107760VTK
111111AZPAE14926AZPA
E14914
VTK
111092VTK
104571AZPA
E15040
AZPA
E12412
AZPA
E14981
VTK
106670AZPA
E15033
VTK
102200AZPA
E15072
AZPA
E14971
VTK
102327AZPA
E14975
VTK
111054VTK
111085AZPA
E14847
AZPA
E12156
VTK
111146AZPA
E15049
VTK111062
AZPAE14928AZPAE14916AZPAE15046AZPAE15065VTK
111079VTK
111112AZPAE14844VTK
106673VTK
111071AZPAE12135VTK
106700VTK
106672AZPAE14980AZPAE14946VTK
115511AZPAE12147VTK
115506
AZPAE14810
AZPAE14861
VTK106702
AZPAE14992
AZPAE14693
AZPAE14963
VTK111141
AZPAE15012
AZPAE12420
AZPAE14717
AZPAE14557
VTK104432
AZPAE15036
AZPAE14950
VTK115490
VTK115491
AZPAE14935
AZPAE14857
AZPAE14944
AZPAE12148
AZPAE15018
VTK111123
AZPAE14725
VTK107724
VTK107742
VTK115512
AZPAE14993
VTK111074
AZPAE15068
AZPAE15071
VTK111091
VTK106681
AZPAE14688
VTK115497
AZPAE14809
VTK105406
VTK107735
VTK107761
AZPAE14691
AZPAE12151
AZPAE14884
VTK111048
AZPAE14352
AZPAE14885
VTK111056
AZPAE14954
AZPAE14977
AZPAE14533
AZPAE14895
AZPAE14538
AZPAE15061
AZPAE14921
AZPAE14908
AZPAE14825
AZPAE12140
VTK106180
AZPAE12415
AZPAE12413
AZPAE12414
VTK 107733
VTK 115495
VTK 115496
VTK 111129
AZPAE14919
VTK 111082
AZPAE14856
AZPAE14930
VTK107772
AZPAE14994AZPAE14957AZPAE15017VTK
115517VTK
106156AZPAE15042VTK
115484VTK
106699VTK
115502VTK
106158AZPA
E14901
VTK
105356VTK
105352VTK
107730AZPA
E14941
VTK
111080VTK
104414
AZPAE14878
AZPAE14888
AZPAE15041
AZPAE14960
VTK 107736
VTK 111052
AZPAE14373
VTK 106685
VTK 107744
AZPAE14982
VTK 115485
VTK 106159
VTK 111094
VTK 111109
VTK 106195
VTK 106155
VTK 106191
VTK 111099
VTK 115486
VTK 115476
AZPAE14883
VTK 115519
AZPAE14920
AZPAE14442
VTK 106706
VTK 111127
AZPAE14694
VTK 111140
VTK 111106
AZPAE15000VTK 115471VTK 115489VTK 111058AZPAE14730AZPAE14912AZPAE14887VTK 111089AZPAE14968VTK 115514AZPAE15015VTK 111108AZPAE15063AZPAE14830AZPAE13879VTK 111084VTK 111087VTK 111116AZPAE14732VTK 111086AZPAE14719AZPAE14720AZPAE14721VTK 111075VTK 111131VTK 111051VTK 106167AZPAE14690VTK 115492VTK 107747VTK 107755VTK 111069AZPAE13850VTK 111107VTK 106176VTK 106200VTK 106177AZPAE14723AZPAE14353VTK 111067VTK 111090VTK 111088AZPAE14710AZPAE14979 AZPAE14422 AZPAE14842 AZPAE15006 AZPAE14843 AZPAE14874 AZPAE13880 VTK111057 VTK107738 AZPAE14689 AZPAE14949 AZPAE14902 AZPAE14726 AZPAE14705 AZPAE14703 AZPAE14708 AZPAE14706 AZPAE14702 AZPAE15058
VTK111120AZPAE15003VTK111144VTK115493AZPAE15067AZPAE14869VTK106188AZPAE14990AZPAE14372AZPAE15051VTK115472AZPAE14985AZPAE14988AZPAE14900AZPAE14865VTK107685AZPAE14989VTK107739AZPAE14863VTK106160VTK107765AZPAE13876
VTK115475
VTK107745
VTK115509
VTK106170
AZPAE15043
VTK111047
AZPAE14437
VTK106682
AZPAE15047
AZPAE14870
VTK111095
AZPAE15034
AZPAE14987
AZPAE15054
VTK111122
VTK106690
VTK111959
VTK111096
VTK111065
AZPAE14812
AZPAE13856
VTK115507
VTK111121
VTK111124
AZPAE14894
AZPAE14938
AZPAE14826
AZPAE15005
AZPAE14970
AZPAE14969
AZPAE14829
AZPAE14860
AZPAE14716
AZPAE14712
VTK111130
AZPAE15004
AZPAE15008
AZPAE14858
AZPAE14962
VTK111117
VTK106693
VTK107741
VTK115522
VTK107729
VTK106165
AZPAE14911
VTK104566
VTK111081
AZPAE14398
AZPAE14959
AZPAE14889
VTK115500
AZPAE14991
VTK115518
AZPAE13848
VTK111133
VTK111110
VTK111064
VTK107770
VTK106708
AZPAE14972
VTK111135
VTK111103
AZPAE14898
AZPAE14695
VTK111093
AZPAE15024
VTK111078
AZPAE14845
AZPAE15025
AZPAE15045
AZPAE14948
AZPAE14699
AZPAE14850
VTK107756
VTK107757
AZPAE15011
AZPAE15016
VTK107740
AZPAE14816
AZPAE14905
AZPAE14906
AZPAE15035
VTK115505
VTK107728
AZPAE15027
AZPAE15064
AZPAE14509
VTK104572
AZPAE15026
AZPAE15059
AZPAE14932
VTK111098
AZPAE14393
AZPAE14359
VTK115479
AZPAE14892
VTK115513
VTK115481
AZPAE14404AZPAE14395VTK
115501AZPAE13853AZPAE13858AZPAE14692AZPAE15019AZPAE14700AZPAE15039
AZPAE14903
AZPAE14967
aadA6orfD
qacE1
sul1Intl1
&prom
oter
attI
attC
24/27(w
ildIn51)
2/27
1/27
Occurrence
nb:
B)Mostfrequentintegron
organisaon
(In51)
Integron(s)foundin1/3
ofisolates229
(34.1%)w/Intl1
match(es)
ARgene(s)found
in2/3
ofintegrons163
(63.9%)w/ARgene
Number of AR genes found withinor external to Intl1 genomic region
10kbupstream
ofIntl1Otherregion
ofthegenom
eEnrichm
entwithPoisson
distributionpvalue
<0.05
AAC(6')
IbHstands
forAAC(6')
IbHangzhou
sul1OXA
ANT(2'') IastrBstrA
aadA6AAC(6') Ib'
aadA2CARBtetGVIM
cmlA1AAC(6') Ib H
floRaadA24
AAC(6') Ib3cat
GESaadA7dfrB6dfrB1
AAC(6') 29aIMParr
dfrA5tetC
AAC(6') 31AAC(6') IIa
aadA13VEB
AAC(6') 33aadA17aadA4
AAC(3) IcAAC(1)
AAC(3) IaaadA5
0 50
100
150
200
224
Downstream distance to Intl1 (kb)9.318 8 6 4 2 0
Integronw/ARgene,found
lessthan
3times
Integronw/oARgene
Group
1(n=433)
Group
2(n=221)
Group
3(n=18)
n
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
���������� ��� ��� �� ���� ���������� �� � ������� ������ ��� ����� ��� ������ � ������� ��������� ��� � �� ����� �� ��� ������� �� ��� �� ! ����� � "�#$%���������% � � ���� ��� & ��� ����� ���% �����% ����% qacEΔ1 �� �� �������� �� ������� �� �� � � ������ & � & �� ! ���� ����� � ������ ������ ��� ���������� ��������� ���� qacEΔ1 ������� ������ & ��� ���� ���� '(��� !��)*� ��� &��� ������ ���� �� ���� ���������� �� � &�� � � ���� �� �� ����� '(��� !��+* �� �� ��� ����� ��� ����� ���� ��� ����������� � �� ���������� ��� � ��� ��� ���� & ����� ���������� '(��� !��+%,*� ����� �� ������� � ����� ����� ��� �� �������% ���� �� ������ ���� �� ��������� -�% -.% -!/ -! % �� ���� �� ����� �� ���� �� �� ���� �������� ��� "��������� -! '�� !*% -/ -�$ '��� (��� !��+*� 0�������% ���� �������������&� ������������������� ��������� � ���� �� ���� ��� ������� & � �1���� � ���&� �
��������� ������ �� �������� ������ ����
��������� ������� ��������� ���� � ������ ��� �2������� & ���� ������ �� ���������� ����� �� �� ������ � ����� � ����� ���� ��������� ��������� ���� 3� � �� ���� ��� �� ��� ��� ���� ����� �� ���� � �������
������� ����������
� ������ ���� ��� �� �� �� ���� � ���� �� �����% ���������� ���� & ������� ��������� ��������� '4�+ ������* ���� ��� �� ��� �������� "������ ����� �� ����'(��� !�.�* �� �� ���� '(��� !��)* ������$� ��� ��� ������ ��� 5��� �� ������������� '(��� !�.*� ��� 2������� �67 & ��� 5��� ��� �� � �� &�� � ���������� ������� ���� ��� ������ ��� ���� ��� �� ��% ����� �� ���� �� � ��� �� & � ��� ���&�� ����������� ���� ������� �! ����� �� ��� �������� �� ��� �� ��� ������ ��� ���� � �� ���� ��8����� ����������� ��� � ����� �� ����� ���� �����2� ��� ������ & �9�������� � �� � �� � �������� & � �� ������ ��������� ��������������� ��� � ������ ����������� & ���������� ����������� ���� � �������� ��� ����.7 & �����2�� )% ������� �� ��� ��������� '����������� � ����� �!��*% �������� �2����� ��� ������� & ���������� ���������� ������� 5��� �������� �� 4�+������ & ����� �� �� �����������
���� ��� �������� ������� ������
��8����� ������� �� � ��������� & ������� 'n: �/* � �����&� ��� ���������� ��������������� �� 4�+ �� ������ ������ ��� ��������� �� ����� ����� �� ������ ����� �������� 4�+ ������% ���� ��� ��������� � ��5���� ����� & 6 μ�;�<� (� ��% ��� ������� &��� ���� ����% ����� �� ����� ���� ��� ��� �����=���� �>�2 ����� �� ������ ���� �2� �����% �� �/ ������� ����� �� ��� ���� ��������������? @7 & ����� ������� �2������� 4�+ < @� μ�;�< "! �$� ����% � ������ & ��� A�� & ��� ���� ���� ��� ���� !� �������� ������� ����� � � �� ����� � �� ��� ���� 4�+ �����? #@7 & ������������ ���� �� 4�+ � � μ�;�< �� ���� ��� ���� .7 & ��� !� ������� ���� ����������� �� ��� & ���� '����������� � (��� �!�!*� ���� �� ��5��� � �� �� ��� �������������B ��������� ��� &�� ������� ��� '� ����� �� !@6 ���� !!. �� ����* �� &�&�����4�+� ��� ������ ������ ��1� 'n : !!.* ������ ���� ��� �2�� ������� �� �������� &&�&����� ������� ��� �2����� ���� ���5 & � ������ "�!$� ������ ��� ���� ������ ����� �� ��� ����� ��.��������� �� ����� ���� ��� �� � ����� ���� ������� ��������� �������������� ".�$� �� ��� ���� & �������� ���� �� 5� ��� ������� & � �����������
���� ������� ��������� �� ���� ������ ��
A) G
ene presence/absence
667 1
667 1667 1
667 1667 1
667 1667 1
667 1667 1
666 2 278 2
666 2665 3
665 3
665 3665 3
664 4
664 4664 4
664 4
663 5 277 3
663 5
662 6
662 6663 5
662 6
661 7 276 4
661 7661 7
660 8
660 8 278 2
659 965216
64424
49312
63830
48124
63632
275 5
63038
63038
63038
47728
5681002374356810023743
491177
384121
24500
26642
6 11116508
20648
5 108
5 98
1 116 9 515
14654
2 101
1 116 7 517
10658
9 6595 663
5 663
3 521
3 665
3 5211 523
1 667
1 102
1 6671 667
1 523
1111111112233334444556666777889
1216243032383838
101178642646650652658658658661662663667667668669669669670670670671671671
Polymyxin B (3/117)
Colistin (15/524)
Chloram
phenicol (100/103)
Amikacin (130/668)
Cefepim
e (95/280)
Meropenem
(260/668)
Piperacillin (165/280)
Fosfomycin (60/113)
Levofloxacin (245/505)
rmtFCTX−MBELAPH(2'')−IIaANT(4')−IIbAAC(6')−IIbAAC(6')−IaiAAC(3)−IIIaAAC(3)−IaSHVAERLCRKPCAAC(6')−33AAC(3)−IcVEBAAC(6')−IIaAAC(3)−IIIbAAC(3)−IIaTEMAAC(6')−31IMPAPH(3')−IcAPH(3')−IbAAC(6')−29bPERAPH(3')−VIbAPH(3')−IIarmtDGESAAC(6')−29acatAPH(3')−VIaAAC(6')−Ib3AAC(6')−Ib−HangzhouVIMCARBANT(2'')−IaAAC(6')−Ib'OXAAAC(6')−Ib9mexSoprDmexZampOFosAnfxBmexYmexTmexXampDPDCampRparSampPphoQmexRparRampDh3nalCampGampDh2phoP
Drug nam
e (# non−S / # used )O
ccurrence counts (in cells)108 : gene presence counts5 : gene absence counts
Established associationsnot testable(m
inor count < 3)not significant
significant
New
associationssignificant
Axis below
:nb of occurrence(s) w
ithin <−− the 672 genom
es
B) G
ene mutations
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
oprD
●●●●●
Variant effectearly−stopfram
eshiftinsertionnon−synonym
ous5'end deletion
Polymyxin B
Colistin
Chloram
phenicol
Amikacin
Cefepim
e
Meropenem
Piperacillin
Fosfomycin
Levofloxacin
mexD_1752_c
mexX:Q395*
mexZ_489_−
oprD:K350*
oprD:L361M
oprD_1134_c
oprD_1173_c
oprD_1182_c
oprD_1200_a
oprD_1200_g
oprD_1266_c
oprD:S426A
oprD_1283_c
oprD_1309_c
oprD_1330_c
oprD_1336_c
oprD:Q448E
oprD_180_c
oprD_386_c
oprD:V132L
oprD_410_c
oprD_437_a
oprD_446_g
oprD_522_c
oprD:Q18*
oprD_641_c
oprD_650_c
oprD_683_c
oprD_712_c
oprD_758_a
oprD_827_a
oprD_875_c
ampD_0_−
ampO:P287H
OXA:G182S
OXA:201V:K;E
OXA_644_g
OXA:V256N
gyrA:D87N
gyrA:D87Y
gyrA:T83A
gyrA:T83I
gyrB:467/468
gyrB:E468D
gyrB:I529V_1
gyrB:I529V_2
gyrB:S466F
gyrB:S466Y
parC:E91K
parC:S87L
parC:S87W
parE:A473V
0.0
0.5
1.0Linkage D
isequilibrium (r^2)
������ �� �������� ��������� � �� ���������� ����������� ����� ������ ������ ��������� �� ���� ��� � ���� ����� �� �� ����� ��� �� ������������ ���� �� �� ����� ��� � �� ��� ������ ��� ������ � �� ����� ��� � �� �� ��� ������� ��� ���� �� ��� ������� ��� ��� �������� ������ ������� �� ������ �� ���������� �� ���� � ���� ��� � �� � ������ !���� �� ���� ��� ��� ������� � ������ �� ��� � �� �� � �����"��� ���� ���� ���� ����� �� ������ �� ��������� ����������# �� � ��� ������ ���� ����� �� ������ �������� ���������� !���� ����� � ���� ���� � � �� ���� ��� ����� �� �� ��� ���� ������� ���� ����� ��������� ������ ���� ���� � �� ������ ����� ��� � �� � � �� � ���� ���������� �� �$%&� ��� �� � ��� &���������#���� ����� � ���� ����� ���� ����� ��� � �� ������ ����� ��� � �� $%& ��� �� � ��� &���� � �� �'���� �������������� �� ��� ����� � � ��� ����� %� ���# �������� �� ������� ���� ������ � ���� ��� ���(����� ��� ���� � ��� ����� ��������� ������ ��� � ��� �� �����# ������� ������ � ��� � �� ������� ) �����# ��� ������ ����� ���� �� � ������ ��� �� ��� ��� �� ���� *�� ����� ����� ���������� ��� �'���� �� � ����� ���� � �� �������� ���� ����
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
����������� � �������� �� � ���� ������
�� �������� �������� �� ��� �� � ��� ��� ������� ��� �� �� � ���� � � � �� � � � ���� � ����� � ��� � �� � ����� �� �� � � ���� �� �� �� ��� � ���� � � � � � ��� ����� �������� ���� � ��� �������� �� � ������ � �� ������ �� � � � ����� ��� blaSHV � blaTEM � blaPER� blaGES �� blaV IM � � blaOXA � � �� � ��� �� �� � ������ � � � !"# ������ �� � ����� ���� � $%& ���� �'� �� � �������� �� �� ������ �� (� ���� � � �� � ���� ��� �������� �� ����� ��� �� � ��� ������� � � ������ � )� �� � �� � � ������� � *"&+� ,��� ������� � � � ��� �� ����� � ��� � �� � �� �� blaOXA� (���������� ��� blaOXA ������ � � ������ ����� ���� �� � �� ���� �� � � �� blaOXA
���� � ��� ���� � -./ ��� �� �� ������� ������ � � � � ������ � blaOXA−31
�� blaOXA−224 !,���� � ��� 0��� ,��$' *1+�
���������� �� � ���� ������
-�� �� � 2���� � ����� � ���� � ��� � ��3����� � � ����� � � ��������������� � ��� � -./ ��� �� �� � � �� � �� �� ((/!� ′'�.�#� �� ��� ������� �� ���� �� ���� ��� ��� �� � �� )� ��� �� � �� ������ �������������������� ����4 %#. !#%5 �� � ���� �' �� ���� 4,%67 !$�5 �� � ���� �' ���� � ���� � �������� ���� � ��� P ���� � �� 1.29×10−61 �� 3.52×10−40� � �� ��� ��� ��������� �������� �� � � ��
������� �� � ���� ������
8 ������ ��2���� 1 �� � $� ������ � � � � !����� � ((/ �����' � � ������ � �������� ���������� ����� � ��� � � � -./�� (���� � �6 ������ �� � � ��� ����� �� �������� �� ������ 6 ���� � �� � �� ��� �� � �� )� ��� ��8 ������ ���������� ���� � ��2��� � 9�� ���� � � � �� !�& ���� �' ��� !�" ���� �' �� � ����� ��� � -./ ��� �4 �� ��� �� � �� �&5 �� � �� :� �� � � ���� � �� � -./ � &�� μ�;�7 !,���� � ��� 0��� ,��#'� ,��� � ��� ������ �� �� :���� !������������ 9�� ����' �� ���� � ��� �� ������ � �� �� ����� �� � ���� � <��= ��� ����� �� ���� ���� �� �� � -./����� ���� � � ,������������ � ����4 %#. � ���� �� ������� ����� � ��� ��2���-./ ��� �� ���� ���� �� � >��� � � ��� �� ���� ��� � ����� � � ��3����� ����2��� �� ������� ��� �� ��� �� � �� � ���� �� � � � -=8 ���� � ����� � �� ��� �� � � �� � �������� ��� � �� � �� �� � blaOXA � � �� ��� ��2 �� �� �� ���� blaOXA � � � � ����� �� � ����� ��� � ���2 � � ���� � �� ������
�������� �� � ���� ������
<� � $# 2���� � ���� � ��� � ��� � � � ����� � � ���� � �������� ���������������� !blaV IM � blaV EB� blaOXA� blaKPC �� blaIMP β����� � �� ���� � � �� � �� �� �������'� (����� � � ������ � � � � � � �� ����� � � ����� ������ � �� � �� � �� )� ��� �� � �� �� �� � ����� � � ���� !�� "5 �� � � � ���� �' �� ������ � � ���������� ����� � ��� ���� � �� -./ ��� �4 6�5�� � ���� � ��2��� ���� ���� � � -./ � % μ�;�7 ����� ���� $�5 �� ���� � ������� � �� � ���� ��� !,���� � ��� 0��� ,��"'� 8 ������ � � ��������� ���� ��� � �� ���� �� ���� �������������� ������ � � � � � ��3����� � ����� � � �� ��� �� (��������� ������ � ��� ��� ��2��� � ����� ����� � ������� ����� �� ���� � � � .� � ������� � � �� ������ ����� � ����� � �
���� ������� ��������� �� ���� ������ ��
���� ������ � ������ ������� �� �� � �������� ��� ��������� �� ��� �� ������ � ��� ��� � � �� �������������������� �� ! �"�� #�$%!� &�� ����� � � ��������' �� ���� �� �� � �� � ��� ����� � ����� � �� ����� ����� ()#*+ ������ (,$-.+! ���� ����� �� ��� �� � ��� � �� � � ��� ��� �� � ���' �� �� ���� � � ������� � �� ��� ������� ���������' �� ����� �������� �� � ����oprD/180/c �� oprD/758/a!' ���� � ��� � �� � � ��� ���� �� � ���' ������ � �� ������� �� �� � � �������� � ��� ������ 0�� ��� �� ���� �� � ��� �� � ����� � ����� � �� ��� �� ������� ��� ���� �� ��� ��� � � �� � � ����� ���� ������ �� � �� ���������� � �1���� �2�1 ���� ��� ������� �� �� ��������� ����� ���' � ��������� �� � �� ��� ���� �� �� ���� �mexZ/489/− �"�� #�$! ������� �� #3 ����� ��' ��� ����� #. ��� � ��� > * μ4��� 5��� � ����� �� ����� ����� �� �1��� �� � �� �� �� ��� �� ��� ��6 �������' ��� ��� ��������������� �� � �� ������� �� �� � � ������� � ��� ����� 7#$89� � �� ���� ���' �� � � ������ �1 � ' �� ����� � �� �� � �� ���� � ��� ���� ()$8-+! �������� � ��� ����� �� ������� �� �� � � ���� ������� � �� ��� ������ ���������' �� ������������ �� � �� �mexD/1752/c! �������� � ��1 ����� �� ��� ���� � �� ������� ���� � � �������� � ��� ������ :�� ���� ����� � � �2�1 ���� ��� ��� �� ��� �� �� ���� �� ���� �� �� � �� ���������� ��� ���� ����� ���� "�����' � ������������ � �� ��� ��� ���� � ��� ���� (;3*<= � "�� #�$!' ������ � �������� � ��������� ��� �� ��1 ����� �� ������ ��� �� ���� :�� ������� �� ����� � ��� ��� �� �5������� ��� 0����� 5#�$ �� 5#�>�
����������
?���� �������� ���� �� �� �� ���� �1�� � �� �� ����� ��� ��� � ���� 7>$9!����� �� ������ �� �� �� ���� �� ���� ������ � ��� ����� �� �� �� ��� ��� ��� � �� ������� � :@ ����� ��� ���� ��� ���������� 0�� ����� �� ���� �� ��������� ��A�� �� ���� �� ��� ��� ���������� �� ������� ��� ���� ������� �� ������� � � �������� ��� ����� ��� ��� � ���� �������� �� �� ������ �� � �� ����� 738' #>#' #<8' 3.-' 33.9!� 0���� ���� ��� �� �� ��� ������ �� ��� �� ��A���� ������������ ��� ����� �� ����� =��� �� ������� � � �������� �� � � � @�� B @ ����� �� � ����� ��� ����� ������� �� ����� �� ����� �������������������� �� �� � � ���� �� ���� ��!����� ���� � ��� ������' �� ���� �� �� �������������� ����� ���� ������� �� ����� � �������� :@ �� ����� �� ?�������' ��������� ������� ��� �1��� �� ������� ��� �� �� ���� ����� � ��C��� ����������� ���� �������� ����� ����� �� ����� �� � �� � ��� ����� 0�� �� � � �� ������������� ������� �� � �1����� ���� ������ � ������� ���' ���� �� �� �� �� � ���� ���� ����� � � ����� � �� ����' ����� ������� ������� �� �� � � ������� ��������� ��� �������� ����� ����� ��� �� � ������ ���� ��� ��� � ��������' ����� �� ������ � ������� ����� �� ��������� ������ ����� ��������� �� �� ������� 7#>8' 3.-9�� ������� �� �� � ��� ���� ����� �������' ����� ��� ��� ���� ���� ���� � ������������ ��D�� ������� ��� �� �2�1 ����� �� :��� ��� ������� �A������ � ���1������� �� ���� ��� ��� ���� ������ � ����� � ����� ��� ������ �� ��� �� ���� � ����� � ����� ��� ��� �� ������ =��� �� ���� ��� ������ ��������� �� ����� ������� �� �� ������� �� � �� ��� ������� �� �� �� ����� ������ ������� ��� ��� �� ���� �� � ���' �� ��� � ������ ������ �� ���� ������� �������' ��� �� ���' �� ���� �� 7$<9� @��� ��' �� ��� ���� �������� �� � ��������� � �� � �������� � @ ���� 50### ���� ����� �� 73#.9� 0�� �� �������� �� �� ����� �� �� ������������ ��� �� �� �� � � ����� � �� ��������
�� ������� � ��� ����� � �� ���������� �������
�� ����� ��� �� ��� �� ������������ � ���������� ������� ������ ���� �� ����������� ������� ��� ������� ������ � ��� � ���� ����� �� �� ��������� �� ��� ��������� � ���������� ����������� ��� ���� �������! � ���� � ���"� ��� ������� #�"$�%��� � ��������� ���� ������&�� �� ��������� ���������� ������������ ���������� ����������� '�(������ #)*! ��)$� � ���� ��������� ��� ������ ��������� � ������������ ��+����� ���������� ���,��� �� --. � � �� �������� ������� ������ #�/*$� 0����� ��������� � ������ ���� ���� ���������� � ���������� ��1������� �� ��� ������������ ���������� ������� ����� �� 23% ����! ���� ���� ������� ������� ������������ 3� ��� �����(� � ������� 45 ��� ��� ����� ������� 6���������� ��7! �� ���� ������ �� �(���� ��� ��1���� �� �������� ��� �� ������ � �������� ���� �������� �� ������� 23% ������������ ���� �������� ������� ���������� � ��� ��������� ��� �������� ������������� ��������� �� ��� ����� � ������ ��1����� ��� ���� ���������� ������� 3� ��� ��� ��� ��������� ��� ���������� � ���������� ����������! �������������� ������ ��� �������� ������, �������� �8�� �������� ����� �� ��� ������&������ � ��� ���������� ������! ��� ����� �� �� �9( ��� �� ���,����! ��� �8�� ��������� ��� ���������� � ��� ���� ��� � ��������� �����: �� ��������� ����������! ��� ��� ��� �������� ��� �(���������������� ���� 23% ���������! �� ��� ����������� �� ��� ��� ���� ��� �������������� ���� ����������� 4�,�����! blaOXA ���� ���� ���� ��� ��� �� �� ��������� ���� ����� ��������������� ���� ��� ������ ���� ���������� �� ����� � ��� ���� � ������� ������ �������� �������� 3�����! ���� ���,��� ���� ���� ���� ���� � ����� ����! �� �� ��;���� �������� � ���� ������ ����� �� � ���������� ������� ��� ��, � �(����� ��� ��1������ � ��������� ���� ������� ����������� � ���� ������������ <=��� ���>� ���!����� �� � �������� ���� �� �������� ��������8� ����������� ��� �� ���� � ��� ����� �������� ������� �������� �� ��������� ���������� ���� �������! ��� ���������������� � �������� ����������� ��� ��� ���� �8�� �� ��� ��������� � <���> ���������� ���,���� ��������� ������� ���� ������������� �����&��� ��� ��������� ������� �� �� �� ����������� ������� ��� �������� ����� ������� ��� &������ ��������� ����� ����1����! �� �������� �������������������� ��� ����������� ����������� ������ <?8��> ������ ��� ������ ���� �� � �� ������� ������! ����� ��� ��������� �� 1��� ����������� �� ����� ������ ������� ����� �� ��������� @� ������� ��� ����� ����� ��������A��������� ������������ ����������� �� ��1���� �� ��� ��1���������� ���������� ���������� ��� �� ��� ��������
���� �������� � ����� ��
��� �������� ��� ��
���� ����� � ������� �� ������ ���� ��� ���� �� ��� ��������� ��������� ������� �� ��� ������� ����������� �� �� ��������� �� ������ �� �� ���� ������ ��� ������ � ���� ��������� �� ��� �� �������� ������ �� ��� ��������� �� ��� �������������� �� ��� � ��� � ��� ������ ������ �� ����������� ������ ��� �� �! �������� ��� �������"� ��� ��������� � ���� �� �� ���� � ������ �� ����������� ����� �������� ������� ��� ��������� ����������� ���#���� ��� ��� ����� ��$� $�� ���%�& ����� �� ������ �� ���� � ������� ����� ��� �������� �� � ����� ���������$���� �� ��� ���������� �� ��� � �������� ' �����#��� ��� �� ��� ������������� � ����� �� ��� �� ���������� ' ���������$� � ���� �� ����� ��������� ���� ��������� ���� ��$������ �� ����� � ������� � �������� ���� ��� ��� ������� ������ � ��������'� ��������� �� ��� ���� �� ��� ��� ���� �� ��� � ���� ����� ���� ��������� �� ������� �� ������ ���� ������� $������ ��� ��� ����� �� ������ �� ��� �������� ������ ��������� ����� �� ���$�� ��� ���$� ( ������ ���� � �� �����������$� �� �������� ��� �������� �� �$� � ���� ����������� ��� � ��� ��$�� ����������� �����$������ �� ��� �� ���� ��� ��������� �� �������� ������� �� ������� � �� � ������ ���$������ ���� ����� �� ��� ��� ���� �� ��� ������ � ��������� ������� ����) �$� ���������$� � ���� �� ��� ����� � �� ���� � �� �� ��� � ����� ��� ��� ������������������� '� ��������� �� ��� ������� ������� �� ��� ���� �� ��� *�� + ��� ��������� �� ����� �� �������( ,��� -���� �� ����.����&� /��� ����� ���� �������� ����� � ������� ��� ��� ����� ��� ���� ��� ,�� �� ������ ������ �����#��� ����� ���� ����� �0��� ������� /����� 01�!'"� 2� ��������� ���� �� ��� ������� ������ �����)������ ���� �� ����� ����� ��� �0��� ������� /����� 01�!3"� 4����� � ��������� ����� ��� ��$� ������� �� � �� ������� ��� �������� �� ��� -���� �� ����.����&�� ������������ ������ � ��� ��������� �� �� ���$���� �� �������� �� � �� ���� ���������� ������� ����� �� 5 �� ������ 5 �� � ���� ��� ����� �� ������ �� �� �������� ����������6��� ��� �� ��� ��� �� ��� �$�7�&��� ���$��� �� �� ��� � ��� �� �� ����� ������ ������ ��� ������� ������ �� $��� ������������� �� ��� ���������� ���� ���$������$��� �� �� ��� � ���� �� �� �� �� ��� ���� ������ ��� ������ � � � ��������� �� �� �������� �������� �� ���������� ������)��� $������� ������ ��� ����� �� ����� ��������� ���� � �� ������ �� ���" ����� �� ��������� ������� �� �������������� ��� ��������� ������� ��� �� �� ��$� $�� �� ��� ���� ���� �� ���� �&���������
������� �
����� ��� �� ��� ���� ���� ���
��� ��� �
��� ������
�������� �� ���������� �� ������� ��� ����� ����� ��� ���������� ���������� �� ��������� �� � ����������� ����� �� ��������� �� ��� ������������� ���� ���� �� ��� �� ����� ��������� ��� ���� �� �������� �� ����� �������� ��� ����������� ������ �� ������ !� ��������� ��� ������ �� � ���� �� ���������� ����������� ���� �������� ���� ��� ���������������� ���� ������� � "����������� ����������� �� ��� ��������� �� �� ��������� ���� ��������������� ���� ��������� ��� ��������� ������� ������� ���� ��� �����������
�� ��������� �� ��� ������������� ���� ����� ��� ������ # ��� ���������� �� ��� ������"������ �� k ����������� ���� �� ��� ����� ����� ��"������ # ������ � ��� ������������� � ��������������������� ������������ �� ������ �� � ������� ��� ����� �� ���� ����������� $� %���&� ����� '�$%�( �������� )��� ��� ���� ������� �� ����� �������� ������� � ������������� ���� *������ +������ '���� +%%,-,����� ����� ����( ���+������ +��� '� .�$ ������� ����� ��� �����������(� /���� ���� �� ���������� ���������� ����� 0�� ����� 1!234� ����� ������ $%� �� �������� ��� ����������� ������� ������ ����56�� �" ������������ ��� ��� ���� ��������� �� ���� ������ �� ����� �� �$%� ��������� ���� ����� ���� ��� ����7������ ��� �������� ���������� ����������� ��� ���� ���������� ����� �� �� �������� ���������� �� ������ !� �������� ������� '������ ������ ��������������� ���� ��� ���� �����(�
�� ���� ������� �� ������� ��� ���� �� ��������� ��� ������ �������� �� � ����������� ���� ��� �$% ��������������� ��� �� ����� ������ ���� ��� ������� ��� �������������� %����� ��������� ��� ���������� �������� �� ���5χ�� �� 83!9� �� ���� ��� ������ �� ��� ������������ �� ����������� ����������� ���� ����� ����� ��� ����������� �� ����� ��� ������ ��������� �� ��� ����������� /��� �������� �� ������������ ����� �$% �������� ��� �$%� ��� �� �� ����� '�������� ���� ��������( �� ����������� ������������ �� ���� ������� ��:����� ����� ������� ��� �������� �� ����� ����������� ��� �$%� ��� ���� ��� ����������� ���� ��� ���������� ��� � ���������� �� ����������� �� ����� ��� ���������� .��� �� ���� ����������� ���� ��� ��������� �� � ������ ��83!; �� ��� �������� �� ������� � ������� ���� ���� ���������� �� ,���� ��� �� ������� 83!< �� ��� �������� �� ������ �� ��� ���� ���� ' =.$( ���������� �� +������� ������ �������� � ������� ���������� �� ������������� '>)%�=( ������������ +����
��
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGCGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGCGCATGCCACCCG CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGCGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGCGCATGCCACCCG
CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGGGCATGCCACCCG CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGTGCATGCCACCCG
d > k
CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGGGCATGCCACCCG CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGGGCATGCCACCCG
d < k
CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGGGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGGGCATGCCACCCG CACGGCGAGATCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG CACGGCGAGACCGCGGTCTACGACACCATCGTGAGCATGCCACCCG
d < k
A. One biallelic SNP
B. A biallelic and a triallelic SNP distant of > k bp
C. Two biallelic SNPs in complete LD, distant of < k bp
D. Two biallelic SNPs without LD, distant of < k bp
������ �� �������� �� �� ������� ���� �������� ����������� ����� � �
������ ��������� ��� �� ����������� �� � ������ ������ ���� ���� � ��� ������ ���������� ��
������ �!� "#� ���� ��� �#� �������� ������� � ���� ��� ������� � �� ����� k �� $�����������
���� �������� ������� #��� ���� ���� �#� ����� �%� "#� ���� ��� � ������ ������ � ���� ���
������� � ���� ���� k �� ��� � ���� ��� �� �������� &' �'� (���������� ����� ���� ��������
������) �������
����� ������ �� � � �� ��� ����
��� ������������ �� ��� ���� ���� ��� �� ���������� ���� � ������ ����������� ��� ��� ���� ����� ���� �� ��� ���� ������� ��� ������� ��� ��� ����� �������� ���� �� �������� ��� �������� ������ ����� �� �������� � !���� "�# ����� ��������� ��� ��� ����� ���� ��� ���� �� ���� � ����� � ���� � �������$ ��� ����� �������� ��� �������� �� ��� ��%� ���� ��� ������ � ���� ��� ������ ��� ���� ��� � ������� ���� � ���� �� �� ������� � ��� ��� ��� �� ��������&� ��� ������� �� ���'� ���� (����)� �� ���� ��� � ������ �� ����� �� ������ ������� ���� ������� ��� �������� �������� �� ��� ������ ����&� ��� ����� �%���� ��� � � !���� "�#� ��� * ����� ������ ������ � ��� �������� ��� ��� �������� � ��� ++ ������ �� ��� ���� ���� &� ��� �%����� ������,-. �� �� ����� ������ � ��� ����� ����� ���� ��������� ��������� �� �%����2k − 1 �� /+0"1� ��� ��� � ��� �������� � ��� ���� ������� ���� � �� !���� "�+����� ����� ����� �� ��� !���� ��� � ����� �%����� �� ��� ���� ��������� �� ������� ����� ��� ������� � �� �� ��� �� ��� ,-. �������� &� ����� �%������ ����������� �� ��� ���� ���� � �� ��� ������ �� ������ ����� � � ��� ����� ��������� ��� ����� d ������� ��� ,-.�� � �� ��� ����� ��������� (2�) ������� ���������� �%�� ������ �� ������� � ��� ��� ���� � ���� � � �� �� ��� ������ ����� ������ /3"1� ����� ��� ���� ������ ������� �� A = {A,C,G, T}� ��� ������ ��������� � ��� ��������� �� ��� ������ �� ������ ���� � � �� ������ p �4�� ����� ����� � ������ p − k � ��� ����� �� � �%����� !���� "�+� ���������� ���
d > k
kk
2k + d
k
5,811,302 unique k-mers 10,819 repeated k-mers Longest node: 494,332 bp
7,533,093 unique k-mers 20,361 repeated k-mers Longest node: 252,871 bp
Shortest P. aeruginosa genome Longest P. aeruginosa genome k=41 k=41
≥ 41
k = 41
k
kk
k
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
�� ��� ������ ������� ��� ������ �� k ���� ������ ��� ����� ������� ��������� ������ ��� ����� �� ������� ������� ����� ��� ���� �������� �� ������� ������ �������� �� ��� ���� ���� �� ���������� �� ��� �������� ����� ! "# ��� ���� ���� ������������ �� ��$ ����� ��� � ������� �� %%& �� ������ � ������� '� ��� ��(���������� �� k ���� )) �� %) ��� �������� ������ ���� �� �� ������� ))���� �������� k = 11 '� ������ ��� ������ �� ��� k ���� �� ��� *����� ������� �� ��� �����+���������� , ���� ��� ���� �� ���� �� � ������ ������ �� ����� �� ������� ��� ������ -������+����� � ������ ������� ����� ���� ���� +��� � ����� �� ������� �� ��� ������ ������ ! ! ���+� ��� ���� ������� �������� ��� ��� �������� .& /"*�0 ��� ������� .1 &2*�0������� ���� �� �� ������ � ����� +��� k = 41 ��� ������� ����� ��������� ����� ������� ������� ���� �� ��� ������ +��� �� ����� �� ������ ") �� �� ���� ������������� ����+ ��� ����� �������� ��� ����� �� ������ ���� ��� 3 ����� �� k� ������ ����� �� ����� ��� ������ +��� ���� ��� ��������� 21 ������ +��� ���� )) ������� ��� ������� ������� +��� k = 41 ��� ����������� ������� �� � ������������������� ��� ���� �� �� ��� �� ��� ������ ���� ���� k ���� ���� �� ��� �������� ��� �� � 45 6137� � ���� �� ���� ���������������������# ���� ����� ��� ���� k ���� �� ��� ��� ������� )8 �� ������� ������ 9��� ����� ��� ������� ����� ����� ��� �� ��� �� ������ ��� ������� �� ����������� �� ����� �� ��� ������� +� ��� ��� ��������� ���� ����������� �� ��� ��������� �� ���+��� -������ +� +����� �� ������ ����������� +���� ������� ������� ��� ������ 6)%37
Ratio of levofloxacin resistant strains
0% of R 100% of R
Allele frequency
100%
~0%
De Bruijn Graph for gyrA gene
������ �� �������� �� �� �� ���� ���� ���� ��� � ����� �� �� ������ �� ����
�� � k = 41� ��� ����� �������������� �� ��������� �� ���������� � ���� ���� ��� ���������
��� ������ ��� ����� �� ���� ��� ��� ������ ��!� ��� ��� ������� �� ���"����������� ������� �� ����
��� ��� ������ ������
����� ������ ��� ������ ��� ���� ����������
*������� ��� �� ����� �� ��� ���� �� �������� ����� �������� .��:�� ������ ��� 0��� �(�� � ���� ������������ ������������� 623� )&)7� ������ ��� ���� ������� '�
A) Multiple alignment of gyrA QRDR region
C) Graph view of the unitigs
B) Alignment of corresponding DBG unitigs
247 258
247 258
* Nucleotide atposition 247 and 258
284294
284298
925039
1365688
2177320 2341719
350182
21189782118979
350181
1365689
2097352
284297
284299
2341720
1831920
18319181831919
2097353**
*
2085472
Ratio of resistant strains
0% of R 100% of R
Allele frequency
High frequency
Low frequency
Annotation
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
��� ���� ������� �� ��� ����� ��� �� ��� ������ ������� ���� ���� ������� ��������������� ������ �� �� ������� ������������� � ��� ����� �� ���� ������� ��� ������� ������� �� ��� ��������� ��������� ������ ��� ������ ������ ���� !���������� �������" ����� !�������������� �������"� �� ������� �� ��� ����� ������� � ��� ������ ���� ������������ !���� �� ���� ���������� ��� �������������� �������"� ���������� ��� �������������������� �� ����� ������� ����� ����� �� �� ��� ������� ��������� ���������������#�� ������ � ������� �� ��� ����� �� ��� ������ ��������� ��� ���� �� ��������� �������� �� � ������� ����� ��� � ��� ���� ������� �� ������ ���������� ������$ ������� � �������������� ���� � �%& ��� ���� � ������� ����� ���� '� � ��������%&� �� ����� ��� ���� ����� �������� �� � ������� ����� ���� �� �(����� � �������� � ��� �������� �� ����������� �� ������ )�*� +������� ��� �������� �%& �(��� �������� ��� �� ��������� ��� ��� � �� ����������� ������� ����� ��� ����������� ������� ����� ����� ���� �������� �� � ��� ������ ,���� ���� ������� -./� �� ����������������� )*0 !������������ �� ��� �� �������� 12" ��� )31 !�� �������� 10" ��� ���������!��� �����" ��� �� ��� �� ���������� ���� ����� �� ����� ���������� ��� ������� 4→#�� �������� )*0 �� ��� ��������� ���� ��� ������� �� �������� )31�#��� ����� ����� ���$ �������� ���� �%&� ���� �� ��������� �� ����$ �� ��������������� ���������� �� �������� &5'-� 6����� ����� � ������ ���������� � ���������������� ��� ���������� ��� �%& ����� �� ��� ����� ���� � ���� ����� �������� ������ ���������� � ��� ���������� �� ��� �������� �� ��� ���� ��� 7�������� �� ������� ��� ���� �� ������� ���������� �� ������� ��� ������� �������� �� ��� � ��������� � ������
����� ��� �� � ��� ��� ��� � �����
' ������ ��������� � � ������ !��� �%& ����� �� ��� ���� ��� ��� �� ��� �������� � �����" ��� ��� � �������� ������� �� ���������� ��������������������� ������������� ���� ��� �� ��� � ������� ������ ��� �������� #��� ������ ����� ��� �� ���������� � ������������� #�� ��� ������� ���� ��� �� ��� �������� �� �� �� ��� ��������� ��� ����� �� �%&������ ������� ����� 892� :;)� :1<=�%������ ��� ���� �>���� �� ������ -./� ��� ������ �� � ����������� ��� ����� ������ ���������� ��� ���� ������� �� �� ������� �� ��� ���������� ��� �� ��� ��������� ���������� ������ ���� ��� ��� ������ ���� ������ ������ )�3 ����� ��� �����%&�������� �� � �� ������ ��������� � � ��������� ���� ���� � �������� ����� #�� �������� ��� �������� ���� �� �������� ������ ��� ����������� -./� ��� ������ �� ��� ���� ��������� �������� � � ��� �������� �� � � ���� ��� ��������� #�� ��������� �� � ����� ������ ����������� �� � ����� ������� ����� ��� �� � �������� �� �� ������ 2� �� ���������������� ��� ����� ����� ���� ?��$��� �������� a ��� b �� ��� ���� � ��� ������� ����σ ������������ ��� ���� � ��� ���������� ���� ���� ��� ���� ��� ��������� ��� ���� σ′
������������ ��� ���������� @������� �� ��� �������� ������� �� ���� ������ � ���� ������� ��� � �������� ����� ��������� σ′ ������� +�������� �� ������� ������� �������������� ��� ��� ������ �������� �� � ������ ��������� ����� ��� ������� � ��� ���������������� ����� a ��� b �� � ����� ���� ��������� �� ��� �����������,���� A��-����� ���� �� ���� �� ������� ��� �������� �������� �� �������� ��� � ����������� ��������� �� ��� �� ��� � �������� ����� ������� �� ��������� � ���� ��������������� ��� ���� ��� �� ���� ������� � ������� �� ������� � ���� ���������� �� � ������ ��� ����������� �� -����� ������ ������ -)�2� #��� ��� ��� ���������� ��� �� ������������ � ��!;B" �������� ������� ��� ����� C ������ ��� �� � ����� A��-���� ������� �� �� ����� ������� ������������ �� ��� ���� ��������� !?����� �� ����������� �������
’
a b
scorei = |(Rupper,i − Supper,i)− (Rlower,i − Slower,i)|,Rupper,i Supper,i
Rlower,i Slower,i
i
kk = 41
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
����� ������� ����� � �������� ��� ��� ��� ��� ����� � ��� �� �������� �� ����� � � �� � �������� �� �� ������ ����� ������ �� � ������ � ������� ������ �� ��� � ��� � ��� ��� �� ����� ����������� �� ���� ����� � �� ��� ��� � ��� �������� �! ��� ��� ������" � � �������� ��� � ��� �� ����� ��� ������� ����� �������� ��� � � ��� � ��� ��� ���� #��������� $�� ��� � ������� ��#$�� ������ ������� ����� � ��� ����%��� �� �& � � �����������" � �������� � ������� � ����� ���� ��� ������� ��� � �������� � ������� � ���������� �� ������ � � '�������������������� �� �� �� ��� � �������� ���� � ��������� !�� ��� ��������� ��������� ��'� � ��� ��� ����� ���� � �� �! ��� ����( �! ���� $)*� �(���� � � +,- �! ��� ����� ��"�� !������ ���� � &(� �.������ ������ ����� ����� ���� �� ��� ����/�(��� � ��%��� ������� �� ��� ������ !����� �� �������� ����� �� ��0 �� ����� ��� ���������� �! � ��� �.��� �! ��� � ���������� � ��� ��� ����� � ������ �'������ ��� � � ��%������ ����� ��������" ��� ��� �!��� ��� ��� � ��� 1� 2�� �'3������� ���� �� ����� ��� � 45� �� ����� ��� �������� �! ������� ����� �� �� & ���� ����� �6� ������ �� �������� ��� ��������! ���� ��� �� �������� ��� �� �� � ����� �� ������� � $������ ���� ����� $ �7���� ����� ����� � ������ � ����� � �! ����� �'������ !�� % �� ����� � �� �!��%��� ������� �� �4����� 8�9�0 ��� ����� ����� ���!��� ������� �� �������� 9,-�! ��� % �� ����� � ��� 3������ ��� �������� ��� ����� �� ����� ���!��� ��� ���������� ��� ���� � � % �� ����� � ��� �� ����������� ���� ��� ����� �� � ���% �! ������� �� ����� �� !�� ��� ���� ���� � �! : � � ���� � �� ������ �� ���� ��������� ��������" ��� �������� � ��� �� ��������� � ������� � ������ ��������� ����� ��� ��� �� ��� ��������� � 4�� ���� �������� " �� ���� �� &� � � ��� � � �� ��������� ��� �� �� �� �� ����% ������� ��������� ��������� ��������� ������ ������������ " ������� � ��� � �������" � ������� � �� ��� �(� ��� ����� ��� ��� � ���%��� ������� � ��" ���� ���%��� �� ������ �� �2���� � !�� ��� ���� ���������� �.���� ������� � ��������� ��������� ;< =" � ���� �������� �.���� �� ����� ���� ������ 3������" ���� ���� �� ��������� �� �� ��� ��� ������" ��� ������ ��������� � �� ��� ���� � ���� �� �%� � !��� �������� " �� ����� �� ���� ����� ��� ��� ��� � �� ����� ��� ������ !�� ����� ��������� �����" �� ������� � ������'��� ��
��� !������ � � ������� �������� ��� �51>'���� ���� ����� !�� ���� ������ ������%0 ��� ����� � ����( �� ����� !�� � �� '�51> �� ����� �� ?��$�����" � �������� ��@���� �� � ���� ������ � ��� ��� � ������� �� ��� ���� �! � �� ����� ���' ������ �� ������ ��� ������ �! ��� ��������� ��������� ��������� " � � ������ �����'�������� � �������� ��� � ��� � !������ � � ��� � � ������ � ���� �! ������ �&�� � � ����� � ��� �� '�51>�
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
��� ������� ����� �� � ����χ�� ������
����������� ����� ����� ����� � �������� ���� ��� �� �
������ �� ����� ������ ����������
�� ���
����������� ����������� �� � ���� � ����� ���� ��������� ����� ����� ��������� ������ ��� ����� ������������� �� ��� ���� �� ����� �� � ���� ������ � ����� ������ ������ �� ������ ������ ��� ���� ���������� �� ��� ��� ���������� ����� �� ����� � !� � ��� ���� ������� ������ ���� � �"# ������ ��$����� �������� �� ��� ���� �� �� ���� � ��� � ��� ���� �� ��� ������ � ���������� ��� ������ �� �� ������ �� ����� ��� ������ ������ �� ��� � ��������� ���������� �� ����� ������ ��� � �������� �� ��� �� �� ��� ����� �� ��� �� ��������� �� �������� �� �� �� ��� ����� �� ��� �� ������������ ��� �� ����� � � ������������� ���� ������ ��������� ����� �� �� ����������� ������ �� �� � ����� � ��� �������� %� &����� ���� � '�� ����� �������� (����� ������ �� ��� ���� ��� �� ��� ������ ����� �� ���� ��� ��� ����� �� ������ �������� ��� ����� �� ������ �� ������� ������� �� ���� � ������� �� ������������� )� �������� ��� ������ � �� ���� ���� � ��� �� ���� �� ���������� ������ � * ��� ��� ����� ������� �� ���� ��� �� ��� �������� �� ��� ������� ������� ����� �� � ��� �� �� ����� �� ��������� ��� +���������� ���� � �� ���� ������� ���+� �� ��� ������ �� ������ ����� ���� �������� ����� ���������� �� ���������� �� � ���� �� �� ��������� ��������� ����� ���� ����� �� �������������� ��� ��� ��� ��� ��������� ,�� ���� �� �� � �� �� ��� ���������� ���� ���� ����� ���� �������� �� ��� ��� �������������� ������������� ����������
��������
����������� �� � ���� � ����� ���� ��������� ����� ����� �������� ���� ������ ��� ����� � �� �� ������$����� ��������� �� ����� ��� �������� �� ��������������� ��� ��� � �� �������� � ��� ������ ���� -./01� ,�� ����� ��� ���������� ��� ����� ��������� ��� �� ��� ������� � �� �� � ���� ������ � � ����������� ������� ����� 2����3 �� � ������� ������� ���������� �� ������ �� � �� ��� ��������� ��� ��� ����� �� )����� ���� ��� � � ���� �� � ������ ���� ��� ���� ���������� �� ��� ��� ������� ����� �� ����� ���� �� ��� ����� � �� �������� �� ������ ������ �� ������ ��� �� -4� /4� 0.� 0/� .541����� ��� �� �������� ��+������ �� ������� ����� � ��� ��� ��� ���� �� ��������� �� �"# ��� � ��������� ������� �� ���� �� �����+��� �� � �� �� +���������� ���� � 6�� ������ �� ��� ���� � ������� ������ ���� ��� ���� ��� ������������ 7 ���������� ����� ������� ��� ������ ������ ��� ����� 7 �� �� ����� ���� ��� ��� ������� ���� ��� ������ �� �� ������ �� ,�� �������� �� ��� ���� � ���� ���� ����� ����� ������� �� ������� ������� ��� ������ ����� �� �� �� �� �� ������ ���� ��� ���� ��� �!� � ��� ���� ������ ������� ����� � � ������� ��������� ��� ���� ���� �������� ������ �������8 ��� ���� �� ������ �� ��� ���� ��� � ��������� �������������� �"# �� ����� ��� ��� ���� ��� ����9 ���� ������ ���� ��� ����
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
��� ��� �� � �� ������� � �������� ��������� �� ��� ������ ��������� �� ������������� ������� ���� ��������� ���� � ���������� ��! � ����� ��������� ���� � "�� ������������� � �� ��� ���� �� ��� ���� � ��� ����! �� ��� ������� �� ��� �� � ������� ��! �� ��������� ����! �� ������� ������� ��#����! �� ����$����� ���� �������� %�� ������ �������������� & �����!��� ���������� ��! ���������� ��������� ������� ���� �� �� ��������& ����� ��������� ��� ���� � #������ �� ��� �� ����� ���� � ���!��� �� ������! ���� ������� ���� �� ����� ��$� ��! ������� �'()� *������� ���� ���� �� ������� � ��������� �+�� ������ ����� ��! ����������� ��������������� �� ������� ��������� ��� ��#����! "� ������� ��� ��� ��������� �� ���� ������� �� � ���!��� ���� ��� �� ���!�!���� ����������� �� ������� �� ����� ����������! �� ��� ���!��! ����� ��'� ������� �������!���� ������ ���+�! �� ��������������� �� ������������� ���������� �� �� ������! �� ���,��!��� ������� ��! ���� ��� ����! �� ���������� ������� �� ���� �������������� �����#������ ���� !����!� � ��� �� ��� #������ �� ��� ��������� ���������� %������ �� ��� �����! ����� ������ ����� ���!��� ���� ����������! ���� �� �� ��������� �������� �� ���#����� �� + ��� ���� �� ������ � ��#������ �� ��� ���� � ��' '-�� .��������� �� ���, �� ����,����! ���������� + ��� ��� ���� �� !������� ���� � !��������������� ��#������ �� ����� ��� ������� � ��������� ���� � �� ����� ���������� * �/������� �� ���� �������� ������� �� ���� ��� �� ��� �� !������� + ��� ��������! �� � ����� ���� �� ��������� ���� � ������ �������� ���� �� ������� �� ���!�!���� ��! ���!��� ������ ���� � ��� ��#���� ���� �� � ���!� ��! �� ������� �� ������� �������������� *���� �� � �� � �� �� ����� ���� ��� ����� ����� ������! �� + ��� �� ������ ��!��!��� ������ ������ ����� �� ����������! �� ������� ����������� + ��� ���������� ���� ���� ������ ��� ���� �� ���������� �� !������� ���� � ��������� "��� ��� ���� ��� �� ����!����� �� ��������� �� ��������� 01*� �� ���� �� ���� #������� �'�2 '23� 4�� �������! �������������� �� ����! �� �� �����! 5� 6���/� ������ �37� 85609 �������� ��!��� ���! ��� � � ���� � ���� ��� �'�� 77�� ��! ������� ������� �)� ''3� *�� :��!,������ + ��� ���������!��� �� ��� �� � ���� ��#����� �� � ��� �� ���� �� �������������! �� � ������ ������ ���! ���������! ���� � ��!� �� ��� ����� "�� ��!���� ��� �� �����! 560 ��������� �����!� � �������� !��� !����!��� �� �������� �� ���:��!,������ + ��� ���!��� �� � ���������� �!����! �� ��� ����� ����������� �� ��� ���� �� 1� ���� �� ���� ����� ��� ����� ����� ��!�� �� !�:�� ������� �������� ��� ��������� 01*���!��! ���!� �� ��������� � ��� �������� ����� ��� ������ �� ��������� ��! �+� ��� ����������������� ���� :��!,������ + ��� 1� ���� ���� ��� 560� ��� ������ ���������� ����������� �� � ��� �� ���!�!��� �������� ����! �� �� �����:������ ���������! ���� ������������������ ���������� 1� ���������� ����� �!�������� ����� � ����� �� �� �������� ����������� ������� ���������� ����������� �� ���� �������� !����
�������
1� ���� �����!��� ��� �������! !�:������ �� ���� �� �������� ������� ��� �� ��������$����� ����!��! ������������ ����! �� ��������;������� ��<
� ���� �������! �� ����� ��� ������� � ��������� ���� �
� %���!,������ + ���
1� ���� !����� ��� �� ��� �� �� � 01*� ������� ��! ��� �� ������ ��� ������ ����
�������� ����� ���� ��� ����� ����� �� �� ������ ������
560� ��� !������! ������ ������������ �������� ������� � ��� �� ������� =��� �����:�������� 560 ��!�� ��� ��� ���#�� + ��� ��������! ��� ��� ��#������ ��! �� �!�� �� !����
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
TTCGC
TTCGA TTCG
TCGC
TCGA
TTCGCTAGTA
TTCGATAGTA TAGT
CTAG GCTA CGCT
ATAG GATA CGAT AGTA TTCG
TCGC
TCGA
TAGT CTAG GCTA CGCT
ATAG GATA CGAT AGTA TTCG
TCGC
TCGA TAGTA TTCG
TCGCTAG
TCGATAG
A) Fork pattern
B) Bubble pattern
C) Compressed graph
������ �� ��� ����������� ��� ��� �������� ��� �� �� ����� ����� �����! �! "� �
��#��!$�� �%������ &� � ��� ������ '����� �!( ����� � "� ���� &� ������ (�)�� "* ����
� � "��� �!( &� �" ��! � +��� �� ��! ,� "� � "��!$��� �+ �� +��� -��! �! �� �����( �����
����� � �!( ��� $��� �� � "�""�� �� ��! �������! �!� ���� �� ./0 � � � �� ��!��� �� �� �+
�� ����� ��� $����$ �( 1 �� �����!�!� ����� $�! ��!� +�&�� !�(�� �������! �!� ��!��� �����
'�!� ����� &� ������ �!( &� 2����� �!� ��( �+ ���%�! ������ "�+��� $����$ ��! �����$ �(
!�(�� ��%� %����"�� ��!� �
������� ��� ��� ��� �� � � �� ��������� �� �� ��� ����� �� �� �������� �� �� �������� ���������� � �� �� ������ �������� � ����� ��� ���� �!�� ��� ��� ������������" � ���������� �������"� ���!����� ����������� �� ��" !�������� ����� ��������� �� ��� # $%& ��� � ����� ���� �� '��� (�� ��� ������� ���� ������� �����(�� " '��� ��)����� " ��� ������� �����(�� " ���� ������� '���� ��� ������� ������ �� � '��� �!����� �(� ���� '��� �� ��� �(� '��� ��)�� " ���� �� �� (�� ���� � ���' ������� �� �� ���� �*����� +�,#�� ��� �� ����� �� �� ���' -�������� ���� ��� ���� '���� (� � ���� � � �� ������� (�� �(� ����� �� ����� ����������������� �� $%& �*����� +�,��� .������� �� ����� ������� �� ��� �� �� ���������� �� � �� (�� ��� ���� ������ ��� �� ����� ��� ��� �������� � ���������� ���� ��� �����(��'� /� ��'� ��� � ���� �� ����� �� ����� � ������� !������ 0��12�.����������"� ��� ���� ��� � ��������� " ��� ���� � ������ ���� �� ���� �'��� ������� ��� �� ��!��� ����������� ��� ��� ������� ������ ���� ����� ��������� ���� ��� ���'�� �� ���� ��� �(� ���� ����� /� ��������� � ���� (������� �� ������������ ����� �� ���" �)��� ��������� ���������� ����� '��� (�� ��������3� ���� ������� � ��������� ���� ������ 045� 55� ++�2� /�� �� ���� �� ����������� ��� ��� � ����� �� � �����"�� �� !���� �� ����� �� ��)����� �������� �� ������� ��������� ������ ��� ��������� ������ � (��� � ���� ��� ������"������ �*����� +�,6�� .� �� ���������� (� ������ " ������ �� !���� �������� '����������� (�� � ���� �� �� ��������� �����7���� ��� ����������� ������ " �������3� ���� ������� �� $%&� ���� ���� ��� �������� '���� (� ������ �� �� �������3� ���� ������� �� ��� ������� ������ �� $������ ������ �� ��� ����������� ���� �( ��" ��������8� �� �� ������!������ � ����� ������������� ��� �� �������3� ���� ������� �� � �� ����� '����� �� $%& ������ " ��������� ������ � ��������� �������
�������� �� ��� ���������� �����
��� ������� (�� � ������ ����� �� !��" ������ ������� ������� !������ �� ���'��"��������� ��� ��������" ������ � �� �������3� ���� �� $%& ��������� " ��������� ��
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
kmer collection
Compacted DBG
Genomes
A) Similar genomes (aligned)
B) Polymorphic genomes (cannot be aligned)
������ �� ��������� � ������� � ����� ��������� ��� �� ����� ������ ��
������ ��� �� ���� �������� ������ �� ���� � ��� ���� ����� ��� � ���� �����������
�� ����������� �� ��� ��������� ���� �� � ������ �������� �� ��� �� � ��� �������� ���������
!���� � ��� ������ ����� ������� ��� �� ����������� ���� �� ��������� �� ��� �������� "��
�� �������#�� $��� ��� ������ ������� ��� ��� ���!� ���$��� ����� $���� ��� ���������� �%
���&�� !���� ����� �������� ����������
���� ������ ����� � �� ������� ��� ����� ����� ������ �� ��� ����� ����� ������������� � ���� �� ������ ������ �������� ��� ������ ������� � ��� �������� ��� �������������� � ����������� ���� � ��� ������� ��� ��������������� ���� � � �� ���� ���� ��� ������ � ������ ������� ������ � !����������������� ������ "��� ���������� ���"��� ���� �"� ���������� � � ���� ������� �����
#� ��� ������� � ��� ��� � � ������ ����� "�� ���� $%& � ������ ������ '������ (�)#*� ��� �� � ���� "�� � �" ������ ������� + ����� ������ �� ��������� �������� ����� ������ ���� �� �� ����� ������ �� � �� ������ ������"�� $%&� ,� ��� ����� ����� ��� ��������� � ����������� ���� �������� �� ���������� ���� ���������- ��� ���� �������� ��� ��� $%& �� �.����� ����� ������� ��� �������������� ���� ���� �� ����������� ���� �������� �� $%& +��� � ���� + �� ��� �������� ��� ����������- ���� ��� ������ � ��� ������ ���� ����� ��� ���� �������������� ������������ "���� �� / ��������� ���� �����
# �������� ���� ������� ������ ������ ��� �������� � ��� ������ ��������������� '����� (�)�*� ��� �� �� � �"�� ��� � ���� �� ����������� ����� ������������� ������ $%&� ����������� ���� ��� ��� ���� �� �������� �� ������� ������ ������ � ��� � ����������- ��� ���� "�� � ���� ����� ��� ��� ��� ��� ������������� ������ '�� 0������ ���"��� ������*� ���� ��������� �� ��� ��� �������� ���� �������������� ���� ���� ��� ���� �� �������� ��� �� ��������� ��� ���� ��� ����� ��� �� ���� �� �� ���������� ���� ������ �� ���������������� ���� ��� ���� ������ ������������� ����- ���� �������������� �������� �.����� + ���� ��� ����������� ����� ��� ������ � ��� ����� ��� �� � ������ ������ � ������ ��1������ '2�*� 3� ��� ������� ��� "���� ������ ���� ����� ���� � ����� � ������ ���� �� ��������� ����� � ��� �� � ��� ���������������� ������ �� ��� ����������� ���� �������������
3� �� ���� ���� ��"�� �������� ��� ��� � ���� "���� ���"��� � $%&����������������� � ������ ������� ��� ��� ���� �� � �� � ����������� ���������������� 3� ����� � � ������� ������ ��������- ����� � ��� ������ "��� ��� ��������
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
������ ��������� ��� �� �������� �� ������ ���� ����� ����� ������� ����� ��� ��� ���������� ���������� ���� ������� �������� �������� �������� �� ������� ��������� ��� ���� �� ����������� ������ ���� �������� ������������� ��������� ��� ����� ������ ���� ������ �� ��� ����� ��� ��� �� ��� ������� ��� ����� ����� ������� �� ��� ������ �� ���������� ���� ���������� �� ����� ������ �� ������ �� ��������� ������� �� ����� ���� ��� ������� !� �� ����� ����� �� "������������ ����� ��� �� ����� �������� ����� ��� �������� ��� �� ����� ��� �� �������
������ �� �
#��� ������ �� � ����������� � ����� �� � ��$����� ��� %" ��������� &���� "'�()� �������� �� �� ������� ��� �� �� ��� �� ������ �� "���� ���� �� � ����� ��� ������������� �� ����� ����� ����� ����� ���� �� �� ������ ��� � ���������� �� ��� ����� �� ������������ ������ ������ ���� � ����� �� �� ����� �� ��� ��$����� ���� �� ��� ������ ������� ������ �� ��� ���� *� ��� ��������� ����� ���� �� � ��� ���� �� ������ ' ��$����� �������� ' ��$����� "+,� �� ������ �� ���� ���� � ������ �� ���� ����� ��� ' "+,� ���� ������������ �� � ��-� ������� !� ������ � ��� ���� �� � ��� .���� �� ��� ��������� ��� �� ��� ��� �������� �� �� ���� ��� �� ��� �!/" ����������� �� �������� ��" ��������� &����� "'�( ��� "'�0� !� �� � �� 12 ��� ��� ���� �� ���� ����� �� ������� ����� �� ���� �� �� �������� �� ����� ��� ��� ��� ���� �� ��� ���/ ����� ��� ���� ����������� �� �!/"� !� ���� �� ������ �� �� ����� �� ����� ��������� �� �� !������� ��� �$��� �� � �� ���� ������ �� "������ ���������� ����� ����� ����� ��� �������
�� ��� ��� �������
������� ���� �
!� ���� �� ���� ���� � ������ ����� �������� ���������� ������ �� �� � ��������� �������� ����������� ��� � ������ �������� 3�� n �� ��� ����� �� ������� ��� ���%����� ������� ���� �������� ������ ��� ������ �)� !��� ������� ��� �������� �� ����� � % �������4������� �� � ����� �� � ����������� ���� �� ��� ������) ��� ��������������� ��� ���������� ������ �� �� �� ��� ��������� �����5
Yi = Xiβ +W�i α + εi, i = 1, . . . , n, %'�')
���� εi���∼ N (0, σ2)� σ2 > 0� &�� ��� ��� �� i� Yi �� � ������ �� ���������� ���� ��������
�����5 6 ��� ���� ����� ������� ��� 2 ��� �������� ����� %��������� ��� ������������)�������� Xi �� 1 ���� ��� ��� �� ��� ��� ����� ������ �� ��� �� ���� �� 6 ���������� !������� ��� ��� �� ������ ���������� X �� "������ ���������� ������� ������ ��� �����β �� ��� �$��� �� ��� �� ���� � �� ��� ������ �� Wi ∈ R
l �� � ������ �� ��������� ��� � ������ �������� α ∈ R
l �� ��� �$��� �� ���� � ������ ������� �� ��� ������ ��!� ������ �� �� � ������ ����� ������ ���� � �������� ��� ��� ����� �� �������Yi ��� ������5 �� ����� � �������� ����� �� ���������� �� �������� �� �������� �������������� ������������ 7��� ������������ �� X ��� W ������� ������ ��� �� ���������������� � ���� ����� ������� ��� ��� �������� ��������� 8�� �������� ����� ������� �� ��� ������ ��� ������ ��� ��� �����*� ��.����� �� �� ������ �� ���� �� ����� ������� �� ��� ������ �� ���������� ����������������� ����������� &������� ��� ���� �� ���� � X� �� ���� H0 : β = 0 ����H1 : β �= 0 �� ����� %'�')��� �� ���� ����� ���� ��� ���� �!/" ��������� ���� � ���� ������������ ��� �� ��������� �� ��� �$��� �� ��� � ������ ������� �� ��� ����� ���� ������ 922� '6:� '';<� &������ ��� ����� � ����� �������� ���� ��������� ��������� ������ � ������� ��-����
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
�� � ������ ������ �� � ����� ������ �������� � �� ��� � �� ������ � �� ��� �������� ���� �� �������� ��� ��� ���� ����� �� � ����� ���� ��� �� ����� ��� ������� �� � ������� � ������� ��������� ������ ��� �� ���� ������ �� �������� ���� ���� ���� � ����� � ������ ���� � � ��� ����� ����!X ∈ R
n×p� � ��� p � � ������ �� ����� �� "��� #� ������ �� $����� �������
��� ����� �� ��� �������� X �������� � ������ �������� ������%� � ���������� ��� ����� �� �� ������� ��� ���� ���& #�% �� ���������� #��% '!�� �(�� α��� #���% ������ �(�� α� )������ X = UΛV � � ������� ����� ����������� #$*)%�� X� �� �� W = Uq # � ����! ������ �� � '� q ������ �� U% �� � '!�� �(������� ��� W = UΛ �� � ������ �(�� ������ +�� � '� �� ������ �� �������,����� ��� H0 ���� � ��"��� ��� ���� �� +�� � ������ �(�� ������ �� �� ������ ������������ �� ���� � � H0� ��������� � ���,������� ��������� ���,��� W � -�� � ����� ��� �(�� � ���� .������� �(��/� ������ ������ �� ���������� ����! W � �� ��� ������� �� �������� � � ���� � ����� ���������� �������� � �� �������� � �!������� ���� �� � ��������� ������& ����� �� ����� ������� �� ������ ��� ����� ����� ����� � � ��� ������� ����� �� ��������� �������� � � ����� �������� �����
���������� ����� �� ��� �������
0�� ���� �� � ����� � � ������� � �������� �� ���� ����� �� �� �� '!��,���� "��� ��� �������� �� ������������ �������� �� �� �� �� ���� � ��������� '!��,���� "��� ��� ����� � 1,����� ����� ������ ��� � �������2�������� "���2����� �� ����� 3�� #1�1%� 4��� ��������� �� ������� �� � ��������5�� ������� �� �� ������& ������� �� ������ �� � "��� �� ����� �� � ������� � �� �!��� ��� ������� � � ������ ����� X ∈ {0, 1}n� �� Xi = 1 �� ����� i � � ����� ������ # � �� ������� ��� ���� � ����%� 0 � ������ 6��������� ����� �� ����� � �� � ������ ����� � � ����� �� � ��������� �� � ������� ��� ��5� � ��(������ �� � ����� "��� �� ����� �� �������� )�(����"��� �� ����� ��� ������ �� ��������� �� � ��� ������ ����� ������ ����������2������ ����� ���� � ������ � � ���� � ���� ������� ��� � ������ ������ ����� #�������2������ ������ �����%� �� ����� � ���" ������ ��� ����� ��� � ������������ "��� ��� ����� ��� ���� ������������7� '!��,���� "��� ��� ����� ���� � � ��� � �� ����� ����� #����������� ����� �� {0, 1}n% ���� � ������� 8������ ����� ����� ������� #� ���% ���'!��,���� "���� ��� ��������� ����� '!��,���� "��� � ��������� �� ��� #�����%������ 9 � ����������� � � �� ����� ��� ��� �������� �� ��������� ���,���� � �������� ��� � �� ������������ � �� ��� �� ������� � ��� � ��������� ��� �� ������ ���������� �������� � '!��,���� "����3���� ����� �� � ���� ��������� � � ����� ������ �� '!��,���� "���� 4����� �� ��� ���� ���� � ����� ������ ������� �� )-9 � �� � �� �� ������� ������� ���� �� ��� ������ �� � �����& �� � ���� �� ��� ��� � � ��� ������ � ����������� � � ������� ������ � ����� � ���'������ ���������� � ����� �������� ������ ����� ���� ������ �� ��� �� ���"��� � � ��� ��������� +�� �!������ � $-� �� +����� 1�: ��� �� ��������� �� ��� ���� "��� #�����% � �� ���� ������������ ��� ������ � � � ������ �� � $-�� ;�"����� � ����� ��� ��������� �� ���� � �� � ����� �� ��� �� � ������ �� �� ��� �� ��� 8� �� ��������"��� � ����� ��� ������ ���� '!��,���� "��� ��� �� ����� ��� ������������������� ��� ��"� � ���� ����� � ��������3�� ����� �� ��� �������� ��������� � � ��� ����� ������ �� ����� �� "����
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
�� ����������� ��� �� � ������� �� ��� ���� ������� ������ ���������� �� ��������� ����� � ���� ���� ���� ���� ��������� �� � �� �� ��� �� �� ��������� ���� ������� �������� � ��� ����� ���� � ����� ������� ��� �� ��� �� � � ��� ���� � �������� ��� ������ ��� ��������� ��� �� ����� ��� �� ������� ��� ���� �� ������� � ������ ������ ����� ��� �� ����� �������� ����� ��� �������� ��� � ���������� ��� ��� � ���� ������ ����� ��� ��������� �� � ���� ������� �� ��� �������� ����� �� ��� ��� � ����� ��� � �� �� ��������� ��� ���� ! �� ��������� ����� ��������� "��� ���#��� �������$ �� ��� %������ ��������� ������ �&�' ('!)*� + ����,� ������ �� ���������� � ���� �� ��� �� ��������� ��� ���� ��������� ������ "���� ������������� ���� �$ ������ ���� ���� ������ ��-���� ������ ��� ������ � �� ���� ����� ��� ��-���� ������� ���� ��� ������� � ����� �� ��� ������ �������� ��� ����������� �������� �� ������ %������ ����� � � ����� �� ���� �� ,���� �� ��� %������-����� �� ���������� "#� ) #. )�))'$ ��� ��� ��� ��� ��� ������ %��� ��� ��/%0'&� '1� '2� '3� '� &'� 4'� 1' ��� 5' ���� +�� ������ ,6��#��� �� %���� ��� ����� ��-����� ��� ���� ������ ����� ������� �� ��� �� ��� ����� ����������� ����� (''4* � ����� �� �������� ��� �������� �� ������� �� ���� %��� ��� �� � ���� ������ �� ��� ��������� � ��� ������� �� %�������
�������
�� �� � ����� �� ! ������ �� �� ��������� ������� � �-��� �������� ���������������� �� ����� ��������� � ��� ��������� ����%� �� �� ����� �� �6���� � �#���� �������� ��� ������ ��������� ����� � ���������� ��������� � ����� �� �7���� �������� ��� ������ � ��� � ���� �� ��� ����� ����������� ������� �������� �������� ��������� �� ���������� �� � (3!*� ��� ����� ����� ��� ������� ���� ������������� ����� ������ ������ ������/ ��� ��89��6 ��������� "�0 '3$ ( ))* ������ :���� ��������� "�05&$ ('54*� ������� ���� ��-����� �� ;����� <��- 1))���������� �� � ���,�� ������ �� ��� ;��+=>� ��������� ('5'*� ��� ��������� ������ ����,����� �� ���� ��� ��������� ���� ( ))*� ���� ��-���� ��� �������� ����������� �� ?.�; ��� �������� ����� :@A?+ 32523�+������ ��������� ���������� ���� ������� �� ����� ����� ������ ��������������� B;�CD ����� "��89��6� 8����#�EF����� G�����$� ��� ������� �� � ����������� � �� ��������� ��������� ����� ��%��� " !)H ! ������$ ��� ����I�6���"''2H ! ������$ ( ))*� + ����� ������� ������������ "8;.$ ���� ��� ��� ����#���� ��� ��� ��� ���������7�� �����H������� ������� .����� ��� ���������� ���������;������ ".��;$ ������ ���� ������ �� ��� ��������� ���� �� �������� ������������ ���#����������� ��� ������ � �������� �� ( ))* ��� (3!* ��� ���� ��������� �� ��������� ��� ���� ��������
��������
�� ������� ��� ������������� ������� �� �� �� �� G���� �� ����� ���� ���� ���� ��+�� ���� ���� �� ��� �������� �� ��� ����� ����������� �� ���� ���������� ���� ����� ���� �J����� �������� ��������� ���� �� ������ ��� �� ���� ���������������� � ��� ���� ���� �� ����� ������� ���� ������ ��������
������� �� ��� �� ����� �������� ���� ������
K������ ��� ���� � �������� ������ ���%� � �L���� �� ��� ��� ����� ������������� ���������� ��������� ��� %����� ;� � ������ ����� �� ��������� ������� ���������
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
��� � �������� ������� � �� ��� ����� ��������� �� ���� �� ��� �� � ���� �������� ���� ��� ��� �� ������ � � ��� �� ���������� � ��� ��������� ��� ������ �� � �������� ���� �� ������ �� �� �� ���� ������� ��� ������������ �� � ��� ����������������������������� �� ������ ���������� � �������� ����� �� �� ��� �������� ���������� ������ �� �������� X ��� �� ������� ���������� ����� �� ��� ������� ��� � ��������
����� �� � � � ������� Y � �� X̃ �� �� n × q ������ � ��� ����� ��� � � ��!��������� "�� �������� ��� X ∈ R
n×p � ��� ����� ���������� �� ������� ������!�#���� �� ������$� β �� �� R
q ������ �� � � ������������� ������� �� ����� � � � �������Yi �� ��� ����� i ���� � ���������� ������� ����%
Yi ∼ B(πi), πi =1
1 + e−˜Xiβ−Wiα. "&�'$
(���� � �� ��� �� �������� ��� ���������� �� ��� ��� � )������� *�������� + ������������� ")*+$ ���� ��� ��� �� � � � ��� ��� ��� ��������� �� ������� ��� ��� ���������, � �������� �� ����������� ��������� ��� � � ���� � �� ���������� ��� ���� ���� ������������ �� ����� ��� �� � �� � ����� ��� � ����� �� ��� ���� ��������� ����-!� "&�&$ ��� �� ����� ����� �� �� � ������� ���� � �� �� � � ���������� ����� ����". /$ �� � ���� �� ���� ������ �������� �� ������� �� � � ����� ���� � �� ���� ��� ����������� �� �� ����� �� ��� ��#�� ���� ������ � � �������� ���������������������� � � ���� �������� �� �������� ��� � � ���� ����������� �� � � ����� *�� � �� �� ���� � � ��������� �� ���� ���� � �� �������� ��� ���������� ��� � ��������� �� � � ������� ���� -!� "&�'$ �� ��������� � � �������� �� ������� ���������� � ��������(���� � � ��� � ������� ���� ��� ��� ���#���� ��� ���0������ ����������� �� ��������� � ������ ����� �� �������� �� #���� ������� ������������ �� ���������� 1234"���������� � �������� �� �������� ���� ��������$ � �� �� �� �� �� �������� ���� 5�� �� ���� �� �� ��� ���� � � ���������� ���� �� � � ��������� �� �� ��� � � �����#������� �� � �� �������� ��� ��������� ����� ��� �� ����� �� � � � �������% ����������� �������� ��� ��� �� ��#�� �� ��� #��� ������� ����������� �� ���������� 6�������� � ��� ��� ��� ���������� 5������ �� )*+ ������ �� � ������� ������ �� �������� � ��� �������� ���� ",7)$ 8 ���� ��������� ��� ���� #���� ��������� 8 �� � ��������� � � ����� �� ��������� ���� �� � � ��� �� 8 � � ���� �������� ���� ������������� ��� �� ����� ����� �#����� 9�������� ��� ������� ������� "� �� ��� ��������� �������������� �� �������� �� ��������� �����$ �� � ��� �� ���� ����� ��!���� � ������� ������� ���� ���� �� �������������% �� � ���� �� �������� � ������� �� � ��� ������������� �� ����������� �� �� ���� ��� #���:����� � �� ���� �� � #���� ������� ��������������� � ���������� ���� ��!���� �������� 1234������ ���� � � ��� � ������� ���� ��� ���#���� ����������� �� ��� � � ������������ �������� ���� �������� ��������� �� � ������� �� � � ����� �� #���� �� ���������� ��������� �� �������� ������� �� � � ����� #���� "����� ������$ ��� � � ������������ � �� � � ���� ��� ������� ���� �� ��!� �������� ��� �� ��� ��������� ������� #��� ��� ����� �������� "��� ������ �� � � ���� ��� �� ��������$� � �� � ��������� ���� � �� ������� � � ����� �� #���� ��� ������ � �� ���� �� �� ��������� ���������� � ����� ���������� �� � �������� ���� ��������� , �� ����� ��� �� ���������� ��� ��������:������� ������� ����������� �� �������� ������ �� #���� ��� �������
������ ����� ��� �� ����� �������� ����� ��� �������� ���
, � ������� �� �������� �� ������� ����� � � � �� ����� � ������� � �� � ����� ���� ����������� ������ �� ���� �� ������ � �� �� ���� ����� ������������� ������� ��������
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
����������� �� �� ��� ������� ��� ����� ��� ����������� �� ��� �� ��� ������� ��� ������� ��� � ����� �� ��� �� ���� � � ������ �� � � ��� �� ������� �������������� ����������� �� �������� ���������� �� �� ���� �� ������� ��� �������� �� ����� ����� ���� �������� ���� �� � ����������� �� ��������� ���� ��� ���� ������� �� ����� �� ���������� �� ������ �� ��� ����� ����� ��� ������� ������ �� ��� �� � ������ �������� � ��� ������������
�� ����� �� ������� ��� ����� �� � �� �� ���� �� �������� ��� �������� ��������� !�� ��� ������� � �� �� �� �� ��������� ��� ��������� � � � ����� �� ������������ � �� ��"����� ���� ������ ��� �� � ��������� � �������� ��# ��� �� ��� ��� ���������������� �� ��� ������� �� ��� ������ $ �� ����� � �� ���� ��������� ����� ���� ����� � $ ��� �� ���� ����� �� ����� ������� %�� � ������ ��� ��� ��� ����������� �� ����� ����� ��� �� ����� ����� �� ��������� ���� � ��� ������� &������ ��� �� ����� �� ���� ������� � �������� ��������� �� � ���� � ���� �� ��� ������ ��"����� ������
!�������� �� � � ��� � ����� ��� ����� �������� %���� ��� � ���� �� �� ��# ������� �� ������ � � �� ����� ���� ��� � ���� �� � ��"����� ������ �� �� ������� ��% �� '�()� ������� ��� ��� ����� ���� ������ ���� ���� ���� ����� �� ��� �� � �# � ���� � ��� ������ %������ ��� *+, ����� ��� �� ������� ������ -./0 ��� ���� � ��������� ���� ���� �� ����� � ��������� ��� � ��� &�� ������� *+,� �� ������ �� ���� �1�� �� ��������� ������ ���# ������ ����� ��� ��������� �� ������ ���������� ��# ����� &��� ���� ���� �� ���� ������ �� ��������� ��� ��������� �� �������� ������������� ��� ����������� ��� �� ��� � ��� ���������� ������� � ��� ���� ��� ��� �� �� � �������� ������ ���� ��� � �� � ���� ��� ����� �� �� � � ������� �����������
2���������� �� ������ � ��� �������� ��� ������ �"��� �� ���� ��� ,3!� ��� ���� 3����� ������� ��� ��� ����������� �� ����� ��� �"��� � �������� $ ���� ��� �������� ���� ��������4������� ������� ���� �� �� 5*� ��� �� � ��� � �������� 3� � ����� � ����� �� � � ������� *+, �� ��� �� ����� ��� �� �� � ��� ���� ������� ��� ��� � ��� ������� �1� �� 3� ����� �� ��� � ����� �� ��� �"�������*+,� &�� ������������� �6��� ������� ����������
� �� ��� �� ���� ��������� �� ��� ��������� �� ��� ������� ��� ��� ��������� ���"������ ��� ������� �� ��� ��� ��������� � �������� ��� ��� �� ��� ������� ���������� ��7���� ��� ��� �� �� ��� ������� � ����� ��� � ����� ���������� �� �������� ����� ��������� ��� ��������
� ���� ������ �� ���� ���� ��������� ���� ��� �� ���� ������ � ������ ������������ ��� ���������� &�� ������ � �� ������ � ����� 8���� ���� �� ����9����� �������� �6�������� ��������� ���� �� ��� ��� ���� �� ���� ���� �� �������������� � ��������� �� ���� ��� ����� �����������
� &�� ��� ���� ��� ����� �� ���� ������ � ��� ������ ��� �� ������� ������������ ���������� �� ��� �� ��� � ������ &���� ���������� ��� �������������"������ ����� ����� � �� �� ���� �� ����� ����� �������� $ ��� ������������ ���������� ��� ���������� �� ����� ����� �������� ���� ��� ��� ������ �������� ����� � ��� ������ :� ��� ����� ����� ��� ����� �� �6�������������� ���������� $ ������ ����������� $ ����� ��������� �� 5*� ������������� ���������� ���� ������ �� �� ������� � ��� ���� ��� �� �������� ����������� �� �� ��� ��� ����� ��� �� ���
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
GWAS on uniquefeatures
[for amikacin]
Retrievecorresponding fixed-length kmers (1222)
Retrievecorresponding unitigs
(47)
Build 5-neighboringDBG (8 connectedcomponents)
Select the mostassociated features[15 lowest p-values]
Knowledge:- nb of regions- type of variant
Annotate 8 genomicregions
Annotate 1222 kmersequences, withoutprior knowledge
������ �� �������� � ��� ����������� ��� �������� �� ����������� ���� ��� �������
�������� ��� �������� ���������� �������� ��� ����� ������� �������� ����� ��������� �������
��� ����� ������� ����������� ��� ���������� ������ �� ������� ���� ����� ��� !" �������
���� #$��%������ ����� &����� �� ��� ���� �� �������� ����������' ��� ������ �� ���� ��(������
�� ��� ������� ��� ������ �$����� ����' ����� ����� ��� !" ������� �� ��� �� ���� ����
)� ������ ��(������ ��� ��� ���� ���* �� ��� ������#�� + ������� ������� ��� � ������������*
��������������
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
�������
�� �������� � ������ ������ �� �� ���������� � �������� ��� ���� ����� ����������� ��� ����� �� ���� � � ������ � � ������ ���� ������ ���������� ���� �� ���� ��� � ������������� � � ������ ������
��������� ��� ����� ����� ��� ������ ���� �������� ������
�� ���� � � � ����� ���� ����� � � � ��������� � � � � ��������� �� �� � ��� ��� ��� �� ������ �� ���� � �� ����� � � ������� �� ����� ������!��� � "#$ ������� � ��� � � � � ������� ��� ��� ���� ������� �� � ��� ���%������� ����� �� � �� �� � � �� & ���'�����% � ���� �� ����� � ������% ��� �� ���� � ������ ��� � ����� ��� ������ ����� ( � �)*+% �� ��� � �� ���� � ������� �� ������ !,- . ������ *+ .$� �� � ���������% � ������ � ����� ��������� ���� ��� �� � �� �����/� ��� ���� ������� ���� ��� ���% ������� ���� ������ ����� � ����� �� ( � �)-*% �� ���� 0"�+ . ����� ��� "�" . ������� . �� ���������%����� � � (����� "�** � �� � �� � ���������% � ������ � ����� ��������� ������� ������ � ������ ������� �������������� ����% ����� � (����� "�** � �� � ���������� � ����� ������ � �������1����� �������� ��2� 3 ������ � �'��� � �� � ������ �� ( � �)-*% � ������ ���� ������� �� +- ��� � � ���� ����� �� *0,#*4 �� � ��� ��� ��������� � � ���������� � � /���1���� ���� ���������� � ��� � ������� � ������ �� ���� ������� ��� �� ��� ��� � �� ������ � � ��� ������ � ������� ��� �� � ��� ����5���� & � (����� "�** ��������� � � ��� � � ��������� � ����� � ������ ��� ��/��� � �� � �� ���� ������� ��� ��� � ������ ���'����� !.�($ �� � � !��������$� (����� �� �� ��������� �� ���� � ���������� ����� �� ��� ������� ������������ � ������ ��� ��� � ���� ��������6������� ����� � � ����� �� � ��� ���%� �� ��� �������� � �� � �� � � ����� � ������ ��� ��� /����� � �� � ������ ������� �� � ����� �� ��������� ����� � ������ !��� ����$� �� �������%�� �� � �� � �� ��� ������ � � /���1���� ����� �� � � ������7 � ����� ����� � � /���1���� ����� ��� ����� �� � ������ ����� ��� �������2�� �� � ������ ��������� �� � ������ �� � ������� � � � ������ � /���1���� ����� �� ��������� �� � ������ � ������ �� � � ���������� �� �������� ���� ����� ������ � ���'�� �������
��������� ���������� �����
�� ������� ������ ��� �� � ������� � ����� � ��� 8'� !"�,$ �������� �������� � �� �� ���� ������ ��� ����� �� ��������� ��� � ��� ����� ��������� � � � ����� � �������� ��� ���� ��� ��� ������� ������ � ���� ��� ������ � ������� ��� �� ���� � ���� ��� � ������ ����� X ���� �� � �� ����� � �� ���������� ��� ���� �� � ������ �������� ����� ��� �� ��� � X = UΛV � ��� �� W = UΛ�9�� /�� ������� �� ������� �������� � ���� ���� ��� �� � � ����� � �:�� �� ������� ��������� !� �� ������ ��� ������� � ������� �� ������� �������$ ����� � ��������� �� � �� � ������ �� � ���� ������ X� ;� �������% �� � ��� �� �� �1������ !���� ����� ������ � ���$ �:��� . �� ��� �����% �� � ��� ����� ��� �� ������ ���������� ��� � �������� �� � � ��� ���� � � ������ ��� �� ������ �� � ���� ��� �� ��� � ��� 8'� !"�"$ ��� �� ���������% ����% ��� ��� � ������� �� ����� � � ���� ( � �������% � � ��� �� � ���� � �� ���� � A ���������������� ��� ��'����� �� � ����� � � � ����� ��� �������� �� ����������7 �
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
nodes
C) Frequency and unicity of kmers/unitigs
A) Number of kmers/unitigs B) Kmers/unitigs length
k value
Count(inmillion)
13 17 21 31 41 51 61
010
2030
4050
6070
80 k mers
MAF < 2%duplicatedused in GWAS k mers nodes
Percentageoffeatures
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
k value 13 15 17 19 21 31 41 51 61 13 15 17 19 21 31 41 51 61
unitigs
unitigs
unitigs
������ �� ������������ � ��� � ����� ��� ������ �� ����������� ����� ����� �� ������������� �� ��� � � � ��� ���� �� k � ��� ! ����� ��� �����"������ ������������ �� # �� ��������� ����� ��� � ��� ���� � � ������ � ��� $ ����� ��� � "��"������ �� ����� �� ������� �����"��� �� ���%�� "����� �& ���� � " ������ �� ��� � �
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
����� ����� �� �� �� ���� �� ������ ������������ �� � ������ ������ B �� ������ �������� �� ����� �� �� � ����� ��������� �� � ������ ������ ��� ������������ ������� � �� � ����� ���� ���� ��� ������ B� � ����� ��� �� �� ������������ B �� �������� ���� �� ������ �� A� �� � �� ���� �� ������ �� ���������� ��� � ��� � � ��� ������ � ������ ������� � B �� � �� ������� �� ������� ������ ����� ���� ������� ��� ������� ������� ���� ������������ ��� ������ � ���� ���� � ���� �� ��� �������
�� ������� �� ����� ��� �� � �� � ��� ������ �� ������� �� W �� ������ ��� ���� � ��� ����!� � ����� α� �� l = 2� "� ���� ������ � # � ������� �� W �� ���� � �� �� � ����� �� � �� ����� �� ��� � ����� � ����!� � ���� α �� � $%&'�� �(�) ���� � ������� �������� �������� � ��� � ��*�� �������� ���������
�� � ��������� � ��� �� +� �� ����� ,- ������ ��� �� � �� X̃ �� �� ��� ������� ������ ��� ������ j ∈ 1, . . . , r ��������� � ����!� � ����� βj � �� �� ��� �������� � �� ��� �� � ���� �� ��� ��� � �� � # � ��� ������� �� W ����� ��� ��� ����!� � ����� α � ��� ����� �� �� ��� ������ ����� ��� ������ ��� �� � ���� �� ����� � #� �� ������ �� �� � ����� ��������� �� ��� ��� ���� ��� ��� ������ �� � ������� � ���� �� � �� ��� ������ � � ���������� � ��� ��������� � ��� � ��� ���� �� �� ��.��� �� � Wα � � � �� ��� ����
eβj � � #��� � / �� ��� ��� ��� +� ���� ������� ����� (0- ��� �� � �� X̃ ��������� ������� ����� �� � βj = 0 ���� �� � ������ �� r = 300 �� �� ������������ ��������� � ��� � ��� ���� � ��� ���� ������� ���� �� �� �� �� ��� �� � ��� ���� ������ ������� �� W ��� ��� ��� �� �� !� � ����� 1������ �� � �� ���� �� � �������� �� � ��������� ����� �� �� ����!� Wα � / ���� � ������
����� �� � |X̃jβj| �� ��� ����!� � βj� �� � X̃j ������ � j� ������� �� X̃�
+� �� ����� � �� �� ����� �� �� ����� ��� �� ���� ���� �� 2����� �������
��� �� � ��� �� � ��� ��� 1� � #��� ���� �� ������ �� ��� � # � ,-������� �� W � ��� �� � ����� ���� �� ����� �� � ����� � ��� � W �� �� �������� +� �� �� � ,-- �������� �� �� ���������� ��� ��� � 3������ 4�� ����5� ��� ���� �345 �� �� ��� ������� � ����� �2��������� � 1��� � 2(�/ � ���������� � �� ��� ���� �� ������ �� � ��������� � ��� � �� �� � ��� ���� � ���� ��� �� ��������� �� � �������6 �� ���� ������ ���� ��� �� ��!� � ����� ���� ��� �� �� �� � ����� �� Wα ��� ��.��� � ������ �� �� ���� ��� ����� � ����� ������� ���� ��*��� � ��������� � ��� � ��� ������ �� ������ ��� ���� � ���� �� ������� �� ��.�����
4� ������ ����� �� �� ���� � ����� �� � ���� �� � � � �� ���� ��������� �������� ��� �� � ������� ����� �� � ������ �� � ���������� �� ������� ������
��� �� X �� W � ����� ������ �� X̃β �� '�� �(�) � �� �� �� ��� �� ������ � ���� ��������� �� � ��� ��� �� ������ ������� �� ��� ������ �� ��������� �� ��� �� ��
� ������ X̃� ��� ��� ����� �� ��� �� � �� ������ ��� �� � � �� �� ����� �� ��������� � ��� �� ���� ������� �� ����� �� �� �������� �� ���� �� �� ���������������� ��� � � �� �� ���������� �� �� ����� �� ����� �� � ��������� � ��� ���� ��� ���� � ������� ���� �� ������ ��� �� ��� �� ��� ���� ���������� ���� � ��� �� ����� ��� �� � ����� �� �� ������ �� �� ������� �� ����� ��� �� ���� ���� ����� �� ���� � �� �� ����� � ,- �� ��� ������ ����� ��� � ��� ��� �� �� � ���� �� W �� �� � ����� ���� ��� �� ��� α ����� � !� �� +� ������ ���� �� ��� �� �� � � ������ ����� �� ��� ,-- ��� ���� ����� ��� ��� � 345�� ��� ��� ���� �� ���� �� � ������� ���� �� �� � � ������ ����� ��6 �� ����� �� � ��������� � ��� � ��� ����� � ���� � ���� �� ��� ������� �������� � ��� � ��������� ���� ��� � � �� �� ��� ���� �� ����� ����� � � �#������ ��.����
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
��� ��������� ���� �� ������� ���� ��� ��������� ���� ��� � ������� ���������
���������� � ��� ����
�� ���� ���� �� ������� �������� ���� ���� ����� ������� ��� ���������� ����������������� �� ���� �����
���� ������ ��� � �� ��� �� ������ ��������
�� ��������� ������ ���� �� ������ �� ������! ��� ����� ��� "����� �� ��� ������� ���������� �� ��� ����� �� W ���� ��� ������ � #$%&� '� ��� ��� �� �������!��� ������ ��� ����� �� ���� � �����(��� ��� �� ����� 0.01! ������� ��� ���������� "������ ������ ���� 0.01 �� ��� ��� �� ����������� ��������! �� ��������������� ����) ����� ���� �������� ��� � ������� �������� �������� ��� �� �������� ����� ������ ������������ �� ��������� �� ������� �������� ��� ����� ������ �� ������� ��������! ��� �������� ���� �� ������ �� ��� ��� �� �����������*�� ������� �� ��� ������� ��������� ������ � ��� ��������� ���� ��� (��� ����������!����� ��� � ������� �������� ��� � ���"+��� ��� α �� ���������, ��� ��������� ���β̂ �� ���� ������������ ���� ��� ��� ��������� ���� ��� � ������� �������� -��� ��� ����� ������� X ��� Wα. �� ������� �� ��� ������ �� � � ������� ��� �����
��� β̂ �� ���� ������� ��������� ���� Wα ��� ���� +��� ����� ��� β ��� ��������/����0������! ��� ���� ������������ ��� ��� ������ ����� ��� (��� �������! ������� ���������� ���������� �� �� ��������� ������ ����� /�������� ��� ��� � ��������������� ������ ���� �������� �� β̂ ��� �������� ������� ��������� ���� ��� � ����������������/���������! �������� ����� �� ������ �� ��������� ��� �� ��� � ������� ���������� ���������� ���������! ������� ������ ��� 1��� ������������� ��� ��� �� ���������������� ����� ������ �� ��������� ���� ��� � ������� ��������! �� �� ��� ���������������� ��� ���� ��! �� � ����� �23 �� ������ �� � ���� ���� �� ����0������������� �� ��������� ��� ��� ��� ��� ��� ����� �23� ������ �� ���� ���� ���� ��� �����!�������� ��� ��� � ������� �������� ���� �������� ��� ��������� ��� �� ��� ���������������! ������� �� �������� ���������� �� �� ��������� ������ �����*�� ������ ��� � ���� �� ������ �� � ���� ���� �� ���� ��������� -�� ��������������� ���$ ��� ���� ���� -�� ��������� ������ ����). ���������� �� ��� ��� �� ��� � ������� �������� �� ��� ������ �, �� ��� ������� ���� ��� ��������� ��� ��� (������ � ������ �� ��� ������ �� � � ������� ��� ��� �� ���� ���������� ������� ��� ������ �� ��� ����
���� ������ ��� � �� ��� �� �������� �������
*�� �������� �� ������� ��������� �� ���� ���� ��� ���� ����� ���� � ������ ��
����� �������� ����������� ���� �� ��������� ������� �� ����� ������ ������ �� 4� ������� �� ����������� ������� -�� �����. ����� �������� ��� ����� �������� -�����������"����� ��� ���� ����� ����� �������� �� ��� �� ������� �� ���� ��������� ����"�� ��.� 5������ ��������! ���� ������ ���� ��� ���������� �� ��������� �� ������� ��" ���� �� (���"������ ����� �� ���� ���� �� ��� ���� ��� �� ������6������ ���������� ��� �������� �� ���� ������� ���� ������� ����� ��������)� �������! ������ ��%� ����� ��� *37 ��� �������� �� ����� ����� �������� ��� ���������������� �� � ������� �� ��� ������ �� ����� ��� ������� ����� ������� 8 ���� % ��106� '� ����� �����! ���� ����� �������� ���� �� ������ �� �� ����� ����� �������� ���������� ����� ��� ����� � ����� ������ �� ��������� *�� ������� ������ ��� ������
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
TPR vs nb of positive kmers/unitigs for amikacin resistance
False positive rate
Truepositiverate
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
unitigskmers
Number of positives (in million)
������ ��� ���������� �� �� ������� ���� � �� �� ������� ������� � ��
��� ������ ��� �� ��� 106 ���� ��� ����� ����� ������ �� �� �������� ����� ���� ����� ���
���� ��� ���� � �� ����� ���� � ����� ���� ����� ������� �������� ���� �� ����� ����� � ���� �� ���� ����� ����� ��� � ����� � ���� �� ���� ����� ������ �� ����� ��� ���� ���� ���� ����� ���� ���� � ������� ���� ��� � � ������� �� ������ ��� ��� �������� ���� ���� ���� ��� �� ������� ��� ���� ���� �� �� �� �������
�������� �� �� ����� ���������
�� � �� ��� ����������� ��� ���� ��� � ������� ��� ����� � ��� ����� ����� ���� ������ ��� ����!�"��� �������� � ������� � #����� ������ �����
��� �� ����� �������� ����� ��� �������� ���� $�� ��� ���������� �� %"�� �&������������ ���� �� ���� ���� �� �� � ����������� ��� � ������� ��������� �� '( ��� ��� ������ )���� ** ��� ����!�"���+ �� *** )���� *,*+ ����� ��� ����������� ��� �� ��� �� ���� ��� �� - )����,+ ��������� ��������� ���� ��� ��������� ��� �� � ���� � ���� �� �������������� )# ����������� .� �� #*�- ��� #*�/+���� ��������� �� ��� - ��������� �� �� ��� ������ ������� ��� ��������� ����� ������� ������ � �������� 0������ ��� ��� ������� ��� ���� �� ���� ������������1 ���� ���� ���� ��� ��������� ��������� �������� ����� �� ��������� ������������ �� �������� �� �������� �� �������� ���� �� ��� , ��������� �� �� � �������!�"��� �"������� �������� #23 � ���� ����� ������4���� �� ���� �� ���� ��� ���� ���������� � ��� ���� )����� ����+� ��� ���� ���� ��� ������� � ��� )���������������+ ��� �� � )����� ���������+ ����� �� ������ ��� � ����� ������������ � ����!�"��� ������� �������� ����� ���� �� ������ ����������5 �� �� � #����� ������ ����� ��� �� ����� �������� ����� ��� �������� ��� ���� ��� ��������� ��������� �� ��� �� ��� ��� � ������� ��� � �� ���� �� ������������ ��� ����������� ����� �� �� %"��������� ����� �� ����� , �� ���� ���������
�� ������� � �� � ���� � ��������� ����� ��� � � ��� �
���������� ��������� �� ������ ����� � � �� ��� �� �� �� ������ ����� ������������� �� �� ���� ��� �� � ���� �� � �� ������� �� ��� � ��� ! ����� �� ! �� ��� "���� ���������� �� ��� ������������� �� �� ������ ��� ���������������� ��#$% ���� ��� &� �� ���� � ��������� "���� �!�'�� ����������� ����� (�������� ����� �� ��� ��������� �������� �� � ��� ���� �� ���� ������� �� ������ �� �� � ���������!� � ������ ��� �� � ��� ��)������ � �� �������� �� ��� !��� ������ �� * ��� �����"���� �� ��� �����"���� +� ��� ������ �� ���� ��������� ����� ��� �� ��� ,������ ���� �� ���'� ���� ��� ���� �� ��� ��� ����� "���� �������� "� � !� ������,�� -."���� �������� �� ����� ��� "��� ��' ��� ������ ���� -��� �� � "� �� ��� �� � '����� ��������� ���� ��� ������ �� �� ���� ���� ����� /��� �� � ��0��� ��� ���������� ��� �� �� ��������� �������� �� ��� �� ������ ��� ������ ����� 1 ����� ��� ��������&������ �� ���� ��������� ���� ��� ���� ���� ��!� �� �� � ��� ����� �� ����������� ����� %%2 �������� ����� "���� �������� �� ������ '��"� �� �� ��!��!�� �� �� ��������
������ ��� �� ��' ���� 3�"�!��� ��� �������� �!��� ���� �� ��� ��� �������� �� ��� ������� ��� � ������ � -. "����� ���� �������� �� � ��� ��� �����������2��������� 4 �� � �� ������ ��#$ �������� -.� �� ���� ������ 5�'� �� ��� ���!����%%2 -. �� ����� � �� �� ����� ����� ��� �� ���� � ��������� �� "���� ���� ����� ��������� �� ��� � �� ���������� �� ������ �� �� �������!� ����!��� ��� (�� ���� � ������������� ��� ���' "���� ��� � ��� ������ �� ���� �� �������!� ����� � ������ 1 �������� ������� �� � ���� ������� ��!� �� �� � ��� ,��� �"� ���������� ��������� ��� "����'��"� ���% 4� �� � �2 6� &�������� ������ ��������������� ������ 7848�� (������� ����� �� ����������� �� ���� "���� �� ��� ������� �� ��� ������ ��� � � � ��9 ��������� ������ ��������� '�� ��:�������� ����� ��� 3 ��������� '�� ��:88�� (��� ����� � �� ����� ����� ��� "��� ������ ��� �� ��!�;�� ��� ��� ��� �� �� �� 54 "��� � �� �������� �� � � �� ������ � �� ������ ������ ���������������� ��#$< ���"� ��������� ��������� "��� ������ ��� ����� �������� �� ���� ���������� ���������� �� � ���� ������ ���������� � ������� �� ����� ��� ����� �� ��!��!���� ��� �������� �!���� (��� �� �� ��� � ����� �� "��� ������ ��#$%� "���� ���� �� ��� ���� ���������� �� ������ "��� ��� ��0�� ���' ��!��!��� ��� ��� �� ��� ���� ����� (�� ��������� ���� ����� �� ������������� �� ��� ��� # � ������ � � �� ��� �3�=� �� ����� "����" � �������� ��������� � ����� ��!��!�� �� ������ ��� >��?� @�� ��������� ���� ���� ������ "���� �� ����� "��� ���� ��� ������ �� ��������� ������� "���� � '�� �� � ���� ��������� �� �� � ��� �������� � ������ ���������� �� � ������ ���� �� ���� �� ����������� �� �� ����������(�� ������� �� ��� ��������� ����������� �� ������ ��#$2 � � �� ��������� ������ ����� �� �������� �������� +������������� ���� ������ ���� ��� � �� �� ������� �������� ����� ��� "��� ������ ��� ������� �� ����� -�� �� �� ����� ������� ������ �� ��� ��� # ���� ��� 4<A !��" ���������� ���� ���� ���� � ���������� (��� � ������� �� ��� ���� ���� � ������ ������ ��� ��� �� �� ��� ������ ������� �� ����� �� � �� ������9 ���� �������� �� � ��� �� ���� � ������������������� ��������@�� ���� �� �� ��� �� ������ �� ������ �� '��� �� �!��� "���� ������� ������� ����� ��������� �� ���� ������� �� � ������� -.� � ���� � ���� ��������� ������ �� �� ��������������� �� ��� ������� �� �� �������� ��� ��� �� ��� ��0� �� ��� ������� �������� ������B� �� � ! �� ��� �� ��� �������� ������ ��� ����������� �� ��� ������ ��������� "������� �� �������� � ��� A��� ��������: ������ �� -.� � ���� �� ��� � ������� "�������� �� �!���� �� ��������� �������� �� ������������� 6!�� ������� �� � ���� ������
���� �������� ������ �� ����χ�� ������ ��
������� ��� ����� �� �������� ������ ��� ���� � � ���� ������ ��� �� � ����� �������� �� ��� ��� �� ����� �� �� �� ���� �� �� �� ������� �� ����� ������ ���� ����� �� ������ ��� � ������ �� ����� ��������� ���� �� ���� ���� ��� ��������� ������� ���� ���� �� ������ �� ��� ���� �������� �� ���� ��������������������� ���� ���� �� � ! �� �� ���� ��� �� �� ""# ������� ����� $ ��� ������ � �� �� ������� �� �� ��� ���� �� ����� ������ �� �� � ����� ��� � �������� � �� � ���� �����% ���� ��� � � �� ������� �� �� ���� �� �������� �� ����� ���� ��&��'���� � ���� ��������� ��� ���� � ���� ��� ������ �� ��� �������� (������ �� ����� �� �� ���� ������ �� �� ������� �� � ����� � ������� �� �� �(�)*�� � �&������ � ���� �������� � ��� ���� ���� � ���� ������ ������� �� �������� $��� ������ �� ����� ������� �� ��� ��� �� � �� ������� �� �� � ����� � ������ � ����� ������� �������� �������� �� ���� �� �� �����
����������
+� ���� �� ����� �� ��� �� � ��� ��� �,��� ���� � �������� ������ � ���� ��� ������� � �� -+"�� .�� ��� ��������� � �������� ���� � �����% ������ ����������� ��� ��� �� ����� ������� ��� � ������ ���� ����� ����� ���� ����������������� ��� ����� �� �� ������� ���� �� ������ ������� � ������ ����� ���� /��� �����'��� � ��� ��������0�� �� � � !� �� ����� �� �������� � ������ �������� ������� ����&��'���� � ������ #������� � �� ������� � �� ���� 1�&���� ��� �� ���� �� � ���������� � �������� #������� � �� �� ��� � �� ���� ������� ��� ����� � � ���� ���� ��� �� �� ����� �� ������ � �� � ��� �� ���� � �� ����� �� �� ���� ��������� ���� ������� � ������ ��� � ��� ��� �� ����� � ��� �� �� ���� � �� ���������& �� ��� ����������� �� 2��3� �������� �������� ���� ����� ������ �� � ��� ��� �������� ���� �������� � �� �� ���� �� �� � �� �� ����� ������ �� �� � � ����� ����� �� ���� � 4&������� � �� �� �������� ���� �� � �� �� �������� � ��� �� ���� ��� �� ���� ��5���� ������ ��� ��� ������� ���� � !� � ����� ���� ����� �����+� ��3� �� �� ���� �� ��� �� ��� ��� �&��'���� � ����� ��� ���� ����� �� ���� ��� �� �� �� ����� ��� � � ��� /����� �� ��� ��� �� ��� � � �� ��� ����� ���������� � ���� �� �� ������� �� ���� ����� ���� �� ��� ��� ���� ��6� �� ���� � ����� ����'����� ��� ����� ���� ���� ��� � �� ���� �������������� �������+���� ����� �� �� ��� ���� �������� ��������� ����� ��� ����� ������� �� ����� �������� �� �� ��� ����� ���� ��� ��� �������� ��6��� �������� ��� �� ���� ����� ���� ��1� ��� �� �� ����� �� ������ ���� ����� ����� 7����� ��� �� ��3� �� �� �2- ����� ������� �� �� ����� ��� � � �� �� ��� �� ��� ����� ��� ���� �� �� ����� ����� ��� �� � ��� ���� � �� ������� � ��6���� ����� ��� �� ��� �� � ����������� � ����� ��������� ��� ���� �� �� ��3� �� � �� ������������ �� ����� �� ���������� ���� �� � ��������0� �� �������� � ��� � �� �� ������ ������� �������� �� �� �2-� ����� � ������ ����� ���� ������ �� ��3� ���� �� ���� �������� �� �� �� ���� /��� ��� ���� �� �� � ����� ����� ���� �� �� ���������� ��� ����� �� � ����� ��� � ������ ���� ����� ���� � �� ������ �� � � ����������� /�� �� 2��3� ����������� �������� �� ���� �� �� �� �&������� � ����� �� ��� ������ ��� ������� ���6�� �� �� ��� ���
Amikacin resistance Levofloxacin resistanceD) mutation on gyrA QRDR region
E) mutation on parC QRDR region
F) mutation on HS histidine kinase/RR
A) mutation on AAC gene
B) presence of plasmid pHS87b
C) path in a non-coding region
���� �������� � ����� ��
��� �������� ��� ��
�� ���� ������ ������ ��� �������� �� �������� ��� �� ��� ����� � �� ������� �� ����� �������� ����� � ������ �� ��� ������� �� ����� ������������� ������ ��������� ��� ����� �� ���� ������� ���������� ����� � ������� �� ��� �� ��������������� � ����� �� ����� ���������� !��� ������ ��� ��"#�� ���� �� �� �� ������ �� ����� ��$������ ���� �� ���� �� ����� �� �� ����� ���� ���������� ��� ������� ��� � �� ������ �� ��������� ����������� %�&� ����� ����� � ����� ������� ������� ��� ���� �� �� ������ %�&�'��� ����� ���� � ��������� �������� �� � ���(� ������� ) �� ������ �� ) ������ ����� �� ����������� �� �� �������� �� �� �������� ���� � ������� ������ ����� �� ��� ������� �� ���������� �� � �� ����� ����*����� �� �� ���� ��� �� ������ ��� ��$��� ������ �� �������� �������� ��+�������� �� ����� �� � ������ ����� �� �� , ��-� ������ ./01 ���� �������� ����� ��2� �����3��� ��� ������������� ��� �� � �������� ���� ����� � ��� ��������� � ����������� ������� � ������������� �� �� �� ��(���� ����� � ���� �� ������� ������ ��� � �� ���� ���������� ��� �� �� �� ����������� �� �� ����� �'����������� �� � ������� 2������ �� -�������� �����4� ��������� �������� ���� ����� �� �������� �� 5607 �� �� ����������� ��
��� �� ��������� ������ !��%�# �������� ��� �� ��� ������ 8� �� �� ���+�� ������� 2���� �� �� ��� �� �� ���� �� ��� �������- �� �����9 ����������� ��� �������� ����� �������� �������� �:;* � ���� ����� �������������� �� �� ����� ��� ��� ������ ��� �� �� ����� ������� 4� ����� �� ������ ���� �� �� ��������� ��� �� ������ ��"� �� ������� �� �� ���� ���� ��� �������� �� � �� �� ����� ������ ������ ��$��� ����� ��� �� �� ����� �� ��� � ���� � 4� ������ ��� �� ����������� ��� ��� �������� ��� ����� ��� ������ � 2���� ����� �� ���� ���� �� �� ��� ��� ����������!����2 �5�09 ������� ���� ��%� ����#��� ������ �� ��� �� ������ �����-� ������� �� ������ �� ����� �� !������#����� ����� ��� ���� ��� �� ��� ��� ������ � �� �� ����� �� ������ ������������� ���� �� �'���� ��� ������� ���������� 3����� �� ������� �����2 �������������� �� <������ ��� �� ��5� �� �������������� ��� =����� ������ �� ��������� �� ��� ����� ��� ���� ��� ��� �� ������ ����� ������� �������� � �� (��� ������� >��� ��� ��� ����� ���������� �� �� ����� ��� ���� �� �������� ����� ���9 �� �'���� �� ��� �� ������� ���� �� �������� ��� ��� �����-�� �� � �� ��� ��� � �� �'���� ���� ���������� ������� �� � �� ��� ��������� �� �� ��(����� �� �� � ��� � �����������4� ������� �� ���� ��� ���� ���� �� ����� �� �� ����� �� ������ 4� � ���� ��� �� � �� ��$��� ���� �� ������ ����� �� ���� ������ ���� �� +����(�� � ����� ) ��� � �������� ��������� ����������� ?� ��� �� ���� �������������� ���� �� �� ��� ������ �� ������ �� ���� ������ ��������� �������
������� �
������ ���� � � ����������
����
��� ������
��������� ��� �������� �� ���� ��� �������� ����� �� ���� ��������� �� �������� � ����� ��������� �� ��� ��������� ��������� �� ��!�� � �� ����������� �� ��������� ������� � ��� �� �������� ������ ��� ��� ��������� ��� ������ ���� �� � ��� ����!����� ��� �"����� ���� �� ���������������� ��� #��$%$���� &���� ����� �� �������� ��� ���� ����� �� �''� ��� ���!��!��� �� � ()*+� � ����� ��� ��� ����� ��� �"����� ��� �������� ���� ,�� ����� ����� ���� ���� ���� ������� ��-� .������� � ����� (/*+ �� ������ ����������� !�� ������������ ������� ��0�����! �� �������� ������������� �� ���� ���!� ��� ���� ��� �����1��� ��� ������� �� ������� ����� ��0����� ��� ��� �� �� ���� #������ #��� ������������� ������ �������� ����!��� ��� ��� �� ��!������ �� ��������� �� ����� �� ������ ���� � ������ �!����� ��� ��!�� �� ������ ��� ������� 02����� ����� ����! ���� ��!�� � ��� �3����!� ��!� ����� ����������4 ��� ���������� �!�� �� ����!��� ������ ���� ��!�� �� ������������ �������� ��� ����������� �� ��� �����! ������ �� ����� ���� ���� ������� ���5 �� ��� ��� �����
��� ���� ��� �������� �� ����� �� ��� ����������� ���� � � � ������� �� � � 6&�7�89:*; ���������� �� <��!��� �� ��� ���������� ���� � � � � � ��� ��� ���� 6�7<��89:=; ���������� �� 7��� ������� ��� �� ��� ��� ���� � ���� � �������� ���� �� � �
��� ������� � ����� 6$��7&� 89:=; �� 7������ �� �������� � ���������� ���� ��� �� 89:= ��� ��������� �� <#>� ��������� ��������������� ��� ������� ���� �� ��� ����!� ��� �� ����������� 67����� �������;� ��� �52 ����� ���!�� ��� �� ���� ��� ����� ��� ������ ��� �� �������� &� �������� � ���������� ������ �� ����� ��������2���� ��� ����2���� ���� �������� &� ��� ������� ��� �������� ���������!��� ����� ��� �������� �� � !��������� -������ �� ����� ���� ���������&� ���� �����5�� �� �������� ��� �������� ������ ���� �� ���� ��� �����! ������ ����������� !������� � ����� �� 8= ���� ���� ���� ��� ? � ����� 6�� �������� �� �� �������� �� ������� �; ��� 8= ����� �� 6@ �� :9 �� � �����;�
��
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
��� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������
�� ���� ��� ������ ���� �� ��������� �� ������ ���������
�������� ������ ��� �� ������� �� ��� ��� ������ �������
������ ��������� ����� ���� ���� � ��� �� ������ ���� ���� ��� ������ �������� ��� �� ������ ��� �
������ ���� �� � ��������� ������ � ���� ! ��"
��� �
����������� #�� ���!��� ��� ����� � ���� $#%�&' ���� �� �((���� � ������������ ��� ���� �� !� (� ������ ������� ) � ������� ������ ���� ��� � �������� ����������� ) ������ �*���" +������ ����������)��� ���� �� ����� � ����� � �( ���� ����� (� ��� ����� ������ � ��(� �� ��� ������ � ��� ��" , !���� ��� ���� � ���������� ������(�� �� ��� ������� !���� ��� � ������� ���� � �����(���"������ ,��� !� ���� ���� -�#%�& �� �������� ����������� #%�& ���� � (� ������� �����(������� ������� �������� ��� ������ !��� �������� (��� � (��" +�� ��� �� �(����� -� ����.� ���(�� $�-�#' �� ���� � ������� �-�# � ��� ������/�� � ������ ����� � � ��� ��� ������(�� ��/��� )� � ����� ������ ��� � �� ��� ������� �-�#" ������ -�#%�& �� )��� ����������)��� ��� �� �������� � ��� ) � ����� ��� (��� �� (��" 0� (� ����� �������� ������(�� ��(��������� � ��� ( � � �(����� �� !��� �� � ����������� �������� $�#1' ��� *��� � ���(����� )����! �� � �����(��� #%�& �������" %���������� �� ���� � ����� ������ ��� ���������� (��� � (�� ) � ����� ��������� �(�����"-�#%�& ��� ����� �� !� ���������� ������������ ���� �� ������ �� �� � �� ����� ������������� ������ ��� ��� ����� �������� � � ��2 ���� �����)�� �� ������ �������
����� ��� ����������� �������� 3 �� �� !��� ����� �#1 � �����" 0� ��� ������� ��� ) ������� ��! � ( ������ ��� ����� ������� �������� � � �� ��������� �� ��� ������ ������������� ����������"����������� 4�� ���� � �� � �(����� ���� �5����� ��� �� ���� � �������� (��� � (����� ������ ������� �������� ���� �� � ��� ( � � �(����� ��� �#1� !��� �� ��� ��� �(�� � ��� ���� � � ��)������ ��� ���" 1�(�������� � � �� � �� ��� � ���) � ���������� (� ����� � � �(��� ��� ) �������)�� ������(�� ������ )����������� ��� �����(������� � ) ��� �������"������������� 4(���� ���� � � ��������� �� ������������� �������������"
�� �� �� �!
#�� ���!��� ��� ����� � ������� $#%�&' ���( ��(� �� ��� ������� ����� ) (��� � (�������� � �� � ( (����� �" 4�� �.������ �� � ���� #%�& �������� � ��������� ��� ���"����� ��� ��� ��� �� � ��*����� � �� ������� ������� � ��)������ ���� !����� ������� �(����� ������ ��� ������(�� � ) ����� ������� ������� � �����������" %� ���� ������ ����� � ���!��� ��� (��� � (� ��� ��� (������� �� ��� ��� ��� ) -6� ������������ ) ������ � 3 ��� � ������� ������" ����� ������ (� ���� � ��������� ������(� � ��� !���� ��(���� ������� �������� ������� )� � � ��� ( � � �(����� � ������� �� ) ����� � ����������� ��������" 7�) �������� ��� ��� ��� ��������� ��� ��5���� � �����(���" %�
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ��
���� �� ��� ����� �� ������ ����� ������ ���� ���������� ��� �������� ������� ������ � ������ ��� �� ����� ����� ��� ������� ����������� ������� ��� �� �� ������� ��������� ������ �� �������� �� � ������������� � ��� ����� ����!� � ��������"��� ����� #� ����� � � ������������� �$���� �� ����� ���� �� ��������������������� ��������� ��������� �� ���� ��� �#�% �� ������� � � �������� �� � �������� &��� ������� ��� �'����� �� ������ ��� ����� � ����� ������ ��������� ���������� �� � �� �� ������� � ������� ������� �� �������� ��������� ����������� �� ������ ��� �� ������ �������
�����������
&�� �� � ������#� � ���������� %�� ��� ��#�%� �� �� � ���� � ����������� ������������� �������� �� � ��������� ������� �� � ����������� &��� ���� ������� ����� �� �� �������� ���� �� ��� ��� � � �������� ����� ��� ������������ � ����� ������ � �������� ������ ����� ���� ��������� ��� ()� *)� +,� +*� -.� ,,/� ,.)0��#�% ���� �� � �������������� � ��� ����� ��������� �� ������� ������ &�� ������ ��������� ��� ���� �� ������ ������� � ����������� �%12��� �"�� ���������� ��� ������ � ��� ��� �� ����� ������� � �� ����� ����� ()� *)� +*0 �� �������� �������� ����� �� ��� ��� ����� � ����"� �� ���������� ��� ������ (,3+0� �� �� ���� �������4������� ����� � ���� �"�� �������� � ����� (+,� -.0� &�� ��� � � �� ����� ����� ����� ���������� ���� ������� �� �������� ������ ���� � ������������ ����� 5 ��� ���� � ��� ����� ���� �� ��� ������� �� ��� �������� 6� �������� ��� � ���� � ������ �� ����� ��� ������ �� ���� �������� �� ���� ��� ������������ ��� ����� ������ �� �������������� �� ������������� ���������� (7*� 7770� 8����������� ������ ��� �� ������ ����� ��� � �������������� ���������� (.)0�&� ������� ����� ������ �� ��� �������� ������ ������� �� �#�%� ����� ��� ������� ����� �� �����9 ��� ������� � ���������� � ������ k ��� �� ��� ������ (+,� ,,/�,.)0� &�� ������� � ����� �� ������ �� ����� �� ������ ������ ������ ��� �� ����:�������� � %12�� ������ ����������4 �������� �� ������������� ;����� %12� �� ��������� ���������� ���� �������� � ��� ��:���� � �� ����� ����� �� ��� ����������� ��� ������ � ��� ����� �������� �� �� ���� �� ��� ��� ������� ��������� �������� ��:����� (,,30�#���� ����� �� ��<�� ��� ����� ��������� �� � ������ ���� � ��� ��������� ���������� ��������� ��������� &���������� ��� ������ � � ��������� �#�% ���� ������ �������� �������� �������� ��:����� ������ � ����� �� �� �� ��� ��� � ����� ��:�����(+,� ,,/� ,/*� ,.)0� =���� ��� ��� ���� �������� ����������� ��� �����"����� �������� ����� �� �� �� �� �� ��� �� �������� ������ ����� ��:����� (,,/� ,/*0� 1������������ ���� �������������� � ��� ����� �� ���������������� ���� �� ����� �� <�!�������� �� ��� ���� ��� �� ��� � ��� ����� ��������� �� �������� �#�% �� ��� ��� ������ ��"�� (,+/� ,/30�6�� �������� ���� ���#�%� �� � ����� ����� ����� ��� ��� ��� ��� ���������� ��� ��� ��� � %12� �� ��������� ��������������� ������ ��� ����� ����� � <�!��������� ���� ������ ����� ���������� �� � �� ��� ����� ��� � ��������� ���������������� ���� ��� <�!���� ��� ��� ��� ��� �������������� #� ���� �� �� ������ ������ (370������� ���� ��� �� ��� ��� �� � ���� ����� ������� (,+)� 77)0 �� ������� ������� (-)� ,,30� &���� ������ ����� ����������� ����� ����� �1� ��������� ���� ���� ���� ����� � ��� ���������� ����� � ��� � ������� >�� )�, ����������� ������������� � ��� � ����� �� � ����� �!����� ����� ��� ���� ��������� ���� ��������� ������ �� � ����� �������� ���� ���� ��� ��� ��� ����! �������������� ��� ������������� �� ����������4 �������� �%)�, %������
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
…CCTTCGC…
…CCTTCGA… TTCG
TCGC
TCGA …
…
…
(A) DBG represents overlaps between strings DBG with k=4
CCTT CTTC
…CCTTCGCTAGTA…
…CCTTCGATAGTA… TTCG
TCGC …
(B) A point mutation is summarized as a bubble in the graph
DBG with k=4
CCTT CTTC CGCT GCTA CTAG
TCGA CGAT GATA ATAG TAGT AGTA …
(C) DBG can be compacted
TTCG TCGC
CCTT CTTC CGCT GCTA CTAG
TCGA CGAT GATA ATAG TAGT AGTA CCTTCG
TCGCTAG compacted DBG (cDBG)
TCGATAG TAGTA
All strings of length k=4 are considered Overlaps of length k-1=3 are represented by edges in the graph
DBG with k=4
������ �� �������� �� �� �������� ���� � ��� �� ����� ��� ����� � �� � �� ��� ��� �
������� � �� ���� ����� � � ��������� s1 �� s2 �� ������ �� ����� �� ������ ������� ��� ��� � ��� �k = 4�
������� �� ����� ��������� �� ������� � ���� �� �� � ��� ��� � � � ��� ��� ��� k − 1 = 3 ��� ����������� ��
��� !��� � �� ���� ��� " !��� ����������� �� ��� ������ � ��� �#� $�� ������ ������ ���������� ��� %&' ( ��
�) ��� ����� �� ��� ������ ���������� � ������ �(� *���� ���� �� ��� ���� �� �������) ��� �������
+#, �� ��� ����� ���� ������� ���� ����� ��������� �� ���������� ��� �� -������ � ��� ������� +#,.
���� �������� �" ����� �� �����
������ ���� � ��� ���� �� ��������� ���� ������� �� �� ��� ��� ���� ��� ��� ������ �� ��� ������ �� � � ����������� ��� �� ��� � ��� �� � �� � ������ ��� ������� ���! "��� �������� #� ��� � � �� ���� ���� � ��� �� ���� ������ ��� �������� ����� � �������� �� �� ������ ���! $�� ����� ���� % ����� ��� % ������� �� �� �� ������� � ��&�� ��� �� ������ � ��� � � ��� �� ��� ������� �� ������� ��� ��� ��� �� �� ���� �� ������� �� � �� ����� � �������� ����� ��� ������ ! $�� � ��� ��� ������ ������ ��� �������� #�� ��� ��� ������#�� �� ��� � ��� ������� ���������! $�� � ��� ��� � �� �� ��� ������������������ ��� ������ ��� ����! ��������� ����� �� ���� �� ��� � ��� �� � ����'�������! $��� ���� ������ � ����� ���������� ����� �� �� ��� ��� �� #��������� ���� ��� ������� �� ����� ����� �� ������� ( )� ��� �������� �� ��� ���������� ������ � ��� ����� �� ��� �� ��� ���� �� *� ��� ���� ������� ��� �� ����+� � � ������ ��# � �� �� �� ��� #��� � ��� ��� �������� ��� ��������� ��� �������� ��� ����� ������� � � ,� � ���� � ��&�� �� �������� ��� � �� ������� �� ���� � �� % �� ��� % � �# �� �!�� �� ����� �� ��� ��� ������ �� � ������ � ����� ������ �� ��� ������ #�� ����� ������� ������ �� ������ ������� �� �� ��� �������( ����������� �������������������������� ����� � � ��������� ��������! $�� ��������� ��� ���� �� -�� �� ��� �������� �./� �� ����� �0����� � ���� ���� � � ��������� ���� �� � � #����� ���� � #�� ������ ���� �� #�� � �������������� �������� �����! 1 ����� � ��� �� ������������ ����� �������� � #��� ��� ���������!
�������
�� �������� ������� ������ �� ������������� �������������� � � �������� � � �� �� ��� ������ ������� ������ ��� #��� �� ��� ��&�� ��� � � � ����������� �� ��� ������ #��� ������! ������ �������� ����� �� �����( � -��� ����
minq
1 2 3 4 …. p
input
output
Step 1
Step 2
Step 3
Genome draft assemblies Phenotype data
Variant matrix building
Variant association
Postprocessing of significant variants
Phenotype-associated genetic events
0 1 0 .. ..
1 2 3 .. n
0 1 1 .. ..
= X
• Linear mixed model to account for the population structure; Y = Xi +WT + i
i in 1… p
>str1_contig1 catgtgctagtgtcg cagtgtcgtgtagct …
• DBG construction; • DBG compaction; • Strain mapping.
• Local neighborhood retrieval around significant unitigs;
• Graph decoration with phenotype and statistical data, and annotations databases;
• Visualization on web browsers;
Tool: GATB (Drezen, 2014)
Tool: bugwas (Earle, 2016)
Tools: Boost (boost.org) _____-Blast+ (Camacho, 2009) _____-Cytoscape.js (Franz, 2015)
X
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
����� �� ���������� ���������� ������� � ������ �� �� ������ ����� �� ����
�� ���� ���� �� �� ���������� ���� �������
�����
�������
����
����
min
q����
����������
��
���������
�������
�����
���������
���
��������
�� �
7.68×
10−188
�����
���
��
���
��
����
��
���
��
���
������
3.39×
10−72
��� �
���
��
�����
���
��
�r2=
0.96
����
2.14×
10−61
����
����
��
�����
���
��
�r2=
0.94
���
2.29×
10−37
����
���
��
�����
���
��
�r2=
0.93
���
�!�"
#���
��
8.67×
10−104
$�����
����
%&'&
(��
���
���
2.21×
10−76
�����
��
%&'&
(��
���
� )
�� �
*)���
����
2.69×
10−100
�����
���
��
�� �
+�# ��#�*
�,�
��
���
-+��,��
#��,
���
2.75×
10−136
$����
�� �
(��
���
�������
7.94×
10−49
�����
�� �
����
�� �
�#��
����
��
����
�.
����� �
5.35×
10−43
�����
/���
��
������+
���
��
r2=
0.98
���
5.35×
10−43
�����
���
��
�����
�� �
��
�r2=
0.98
��� �
2.02×
10−22
$�����
����
(��
r2=
2×
10−3
0 �*
����� �*
���
8.38×
10−24
��� �
����
(��
���
����
9.30×
10−18
$���
��1
��)��� �
��2
34�
� �
��(�5
r2=
0.19
���
9.30×
10−18
$���
��
�(��
r2=
0.44
�����
6.82×
10−10
$�� ��
���
�(��
r2=
0.29
���
�#*
����
����
1.30×
10−205
����
����
���
6��
�1�����
#��#�*
�,�
��
���
����
9.02×
10−75
���
��7�����#�*
�,�#
)��
6����
���
��
�r2=
0.38
�����
9.01×
10−53
�� ��
��7�����#�*
�,�#
)��
6����
���
��
�r2=
0.40
����
1.04×
10−40
����
��7�����#�*
�,�#
)��
6����
���
��
�r2=
0.48
����
1.49×
10−33
$����
����
(��
r2=
8×
10−5
&��#*
�����
� ��
4.84×
10−70
$���
����
&&'&
(��
���
� ��
4.35×
10−20
$�����
����
(��
�&
����
4.02×
10−8
$�����
����
��� 3
(��
���
�� ��
��*
)���
����
3.70×
10−31
�����
�� �
8���
������ �
����
��9
(��
���
� ��
1.06×
10−28
$�����
����
(��
�&
�����
2.87×
10−16
$�����
����
&&'&
(��
�&
� ���
1.40×
10−9
$���
����
��� 3
(��
�&
0:
����
2.86×
10−9
$�����
�� /
�
&5.
��0
(��
���
�� �
9.18×
10−5
$���
��
%&'&
(��
�&
����
1.20×
10−3
����
� ��
�(��
r2=
3×
10−3
4!�"
#���
����
9.66×
10−144
$�����
��
%&'&
(��
���
��� �
1.59×
10−4
����
��
�8&
;��� �9
(��
�&
�����
3.86×
10−2
$���
&;����
(��
r2=
9×
10−3
���
���#*
�,�
����
7.86×
10−11
$��� �
����
�� �
*���
(�5
���
����
5.16×
10−10
$����
��
%&'&
(��
�&
����
5.55×
10−4
����
�� /
�
&5.
.���
(��
�&
<'&
� �
3.66×
10−39
�����
����
=�0
8�+��
&&'&9
(��
>?�
���
3.66×
10−39
�����
&;����
(��
r2=
1�
����
9.58×
10−36
�����
� ��
� �
*���
(�5
r2=
0.98
.*
�?#���
����
5.86×
10−9
�� �
�5�
������
���
(��
���
�����
1.37×
10−6
�� �
'�.'�'�.@
��"
�����#��
(��
r2=
0.55
�.
������
2.21×
10−6
�����
��#�*
�,*
#����
6��
�@���
��
�r2=
0.17
(�;
�!�"
#���
���
7.21×
10−29
$�����
��
%&'&
(��
���
�����
5.68×
10−6
$���
����
%&'&
(��
���
�����
1.87×
10−2
�� ��
@����,��
�?��
#��
� �
������
�6+�#��
(��
r2=
0.17
��� ���� ������ � ����� ��������� � ��� ����� ������ �� ������� ���� ���� ��� ���� � �� ��������
����� ������ ������� �� �� ��� � �� �� �� ������� �minq�� �� ������������ ������ ���� �β̂ ��� ���
�� �� ����� �!�� ������ ��� ������� �� �� ��������� "�� #�� �� ���� ���������� �# �� �������� �
������������ ��$ #���� ��� %&'� ��� ���� ��� ����� ���#������� � ���� �()&�� ��� ���� ���� ��� �����
���#������� � �������� ����� �()*�� +�� � �������� ������� ��� ������ � ���� ����� �)���� ���������
���� �������� �� �������� � �� ������ �# ����������� � ������ �,-�� ����� � ������ ������ � �� ���
���� � ���# �.���� ��� ���� ���������� �� r2 ����� ������ � �� ��� �������� � ������� �� �� ������ ��
������ ���������� � �� ��� ��������� / �� ������� �� ��� �� ��� ������� ������ �� �� ��� ���
�� ��������� ����������
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ��
�������� ������ ����� ����� ���������� �� ���� ����� ������� ����
��� ��������� ������
��� �� �������� ��������� �� � ���� ��� ������ ������� ���� ��� ���� � minq
����������� ���������� ������ �� ��� ���� ���� ������ ������� �� ����� ����� ������� �������� ������ ������� ���� ��� ������� � ������� ������ ���� � ��� ����� ���� � !�� �������� ������� ��� �� ������ �� ��� ������ ������� ��� "�������� �� � ���#����������� ������ �$%&%� �� ��� ��� ����� ��� ��� ��� ������ �� ��� &'� ��� � ������� �� "�������� �������� �� ��������� ���� �������� � ��������� �������� �� �(���� ����� � �� �� � ��� )*+� ,�+-� �� ����� ���������� ������ �� "�������� �� � ���� &./0�1 ������2�� $%&% ������� �������� ��� �� ����� ���� ��� ��� ������ ����# ���� "�������� �����3 �� ����������������� �2� � ������� ��� 3 minq = 7.21× 10−29 �� ����� ���� 3 5.68× 10−06���� ������ ��������� �2� �� ���� 3 minq = 8.67×10−104 �� ����� ��� 3 2.21×10−76���� ������ �� � ��� �� �� ������������ ��� � ������ ��� ��� ����� ��� �������� ),45- �2� �� ��� 3 minq = 9.66× 10−144����� �� �������� �� �� �� � ���� ��� ��� ������ �minq = 5.86×10−9� ����������� 1'6 �� � � ��� ���� ���� ���.�� � �� ��� ����� �� ������� ��� ������� ���� �� ��� ����� 7������� ����� �������� ���� ���� ��� ����3 ���� ����� ����� �� ��� �"���� ��� � ���� ���� ��� ��� ��� �� �� ��� ���� � 8� � �� ��� � ���� ���� ���#���� ������ ��� ��� � ��� �"���� � ���� ���"���� �� �� � ��� ���� �!�� �������� ������� ��� ��� ������ ���� ������ �� �������� ���� ����� ��� ��������� ��� 4#������� ��� �� � ��9��� ���� �� ��������� �������� ��� � �� �� ��� �� �������� ),,:-� 8� � ������ �� ��� ���� �� ��� ���������� �� � ���� ����� ��� ��� ��� �� ������ ��� ������� 1'6� 8����� ��� �"������ ��� � ������ �� ��� ;��6��� ��� � ),*<- ������� � ����#�� ���� � =>�1������ �� ��� ��9��� ������� ���� !�� 1'6 � ������� �� ���� �� �� �� ��� ���� ��� �� ���� ���2��� �������� �� ���� �� �������� �������� ),,�-� �� ���� �� ���� � ��� �� �� �������� ������ �� �������� � ��� �� ������ �� �� ���� � ��� ���� ����2�� ��� ��� ���� ��� ��� �� ����������� ��� �� ����������� ���������� �� � ���� ��� ��� ������ �minq = 7.86×10−11���� ���?� ����� ����� ���������� ������ �� ��� ���� ��������� !�� ������ � �� ��� ���� �� ����� ���� ���� �� ���� �� ��� ��� � !�� �� � ������� ����������� ��� ������ � ����� �� � ���� ��� �� ��� ���� ������� �� ���� �� ���������� �� ���������� �� � ���9�� �� � ��� )45� ,,4-� '��� �� ��� ����2���� �#���� ������ ����� �� ��� ����� ����� ��� ����� �� � ��������� ��� ������������ ����� ���? �� �� ���� �� ���� ���� ��� ��� ������� ����� � ����� �� ��� ���#����� ������ �� ��� ����� !�� � ��2���� �� ������ ��� ����2�� ������ �"���� � ��� ��� !������� � 8������ ��� � �� ��� ����� �� ���� )44-�
���� �������������� �� ���� � ������ ���� �� ������ ���� ���
��� �� ������ �� � ��� �� ����������� ��� ��� ������ �minq = 7.68 × 10−188�� ������ ��� ���&� ������� ���� ���� �� ������� �� ������� ���� ��� �� ��� ���� � �� ������� ������ �������� ������ ��� ���� ���� !�� 2� � ��� ����� �� ��� ��� ����� ����� ����� �� ����� �� ��� ������ �� ���� �� �� ����� �� ��� 1��������? ���� ?����� ��� ��� �1??���� )<*� *@� ,�+-� !�� ����� ��� �� ��� ����������� ����� >5�+++ �� ������� �� ��� ����� �� � �� ����� ��� � �� ����� �� ����� ���� �� ��� ���� ��A����� �� ����� ������� �� ���� ������ )*@-� !�� ���� ������ ����� ����� ����� ������ �� ��� �� ����� ������ ������� �������� ������������ �� ������ �� ����� ��� ������ ��� �� ������� ��� � ��������� ������ �
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
Panel Phenotype #unitig #sign. u. P. aeru levofloxacin 27 5
Selected annotation Nb unitigs with annotation (Flq)GYRA 27
(A) Polymorphism: core gene
Panel Phenotype #unitig #sign. u. P. aeru amikacin 21 1
Selected annotation Nb unitigs with annotation (AGly)AAC6-PRIME 13
(B) Polymorphism: accessory gene (C) Polymorphism: promoter
(D) MGE: gene in a cassette Panel Phenotype #unitig #sign. u.
S. aureus methicillin 562 68
Panel Phenotype #unitig #sign. u. TB ethionamide 27 5
Selected annotation Nb unitigs with annotation (Bla)MECA 57
Legend Pheno0 Pheno1 Not tested
Node filling (phenotype status) Transparency:
No= significant node Yes= neighbor node
Node size (frequency) Node border (selection)
Allele frequency: unselected selected high low
Selected annotation Nb unitigs with annotation fabG1 MTB 6
(E) MGE: gene in a plasmid (circular structure) Panel Phenotype #unitig #sign. u.
S. aureus erythromycin 510 100
Selected annotation Nb unitigs with annotation (MLS)ErmC 18
������ � �������� ��� �� ������ ����� ��������� �� ������� ���� ������ ����� � �
��� ��� ���� �� ���� � ������ �� ��� �������� �� ���� �� �� ���� ���� �� ����� ���� ��� ��� ��� �� ��
���� �� ����� �� �� �� ��� ���� ���� �� > 99% � < 1% �� �� � ����� �� ����� �� ���� ����� ����� � ��
�� �������� ��� �� ����� �� � � �������� ������ ��� ���� ���� ��� �� � � � ������ ��������� �� ���� ��
����� �� ����� �� ������ ��������� ������ ���� ����� !� � ���� � �� ������ ��� �� ����� �� ���� ����
����� ����!� ��� �� �� ����� ������ "� �� �#�!��� �� ������ �� ���� $"% �� ��!���� �� &' ��� ����
( �� ����� ��� ��������� �� ������� �� �� � ���� ����� "�� ��� ��� �� ��� ������ !��� � �� ���� �����
��� ������� ���� �� �� �� ��� � �� ����� ������� � �� � ������� $�� � ����� minq% �� �����
�� ��)��� �����*���� ���� "�� ������� �� ������ � � �� ��! +,-."/ �� ��� ��� ��������� ��� ���
�� ��������� �������
������������ ����� ���� �� �������� ���� ����� ���� ���� �� �� ���� �� ������������ ��������� ������� ����� �SFF � �� ���� ���� ����� ������ ��� ������� ���� ������ ��� ��������� �� ������ ��� ������� ������������� �� ��� � ����� !"���� ��������� �SFF = 100�� #�������� ��� SFF ��� �� �$ ��$ �� !"��� = 1.60× 10−27����� �� �� ����������� ��� ������ �%%��� �������� � ����� �� �&�' �����
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ��
��� �� ������ ���������� ����� ��� ����� ����� �� � � ����� ��� �minq = 2.69×10−100�� �� ����� � �� ����� ��� ����� �� ������� ��� ��� � �������� �� ��� ��!���� �� ��� "���� �� ��� ��� �� � ��� ���� �������� ��� ���� ��� �� � �!��� �� ������ � ������ ��" �� ���������� ��� ��� #$%� � &'�
��� � ������ ��� �" � ����� ��� ��� ���� ����� �� �minq = 2.21 × 10−6� �����!������ ( � �� �� ��� ������� )��� ��� *+,- �������� � � � �� #(&'� ���� ����� ����� � ��� ����� �� � ���� �� ��� ������� ����� �� ������ �� � ����� �.� �� ��/�� �.� �� ���� ����� �������� ���������� �� �� ���� �012$�� �������������� � ��� �" � ����� �� � ������ ��� 012$ ��� � #� '� 1��$ 1���� �� 1��21���� ���.�� ���� �3 ����� �� 45�� ���.���� �� 6,57�1� �� ��� -�������� ��� �����8 �� ����� ����� �� �������� �� ��� 4������ ����� ������� SFF ��� ��� . ��� �� ������
������ ����� � ����� �������� ������ ��� ��������
�������� ����� �� ������� ��� �� ��� �������� �� �3� ���.��� "���� ��� �� ���������� ����� �� ��� ���� �� ���� �������� 9�� � ��� �� �� ���� �� ��� �!��� ��� � :������������ ����� �� � � ������ ��� #% '� �� �� ��� ���� ��� �� ������������� � �����; ��� ������ � ������ 1(� ����� �� ����� �� ��� (&1 �<*������ �� ���� � �� ������������ #(�2'� 0��� �� .���� ��� ���� �� � ��� � 57�1������� �� ���.�� ����� "���� ��� ����� 7� ��� ��� 6,57�1 ������� �� �������� ��� �� ������ ��� � �� ��� ��� ����� �� ������� �� "���� ����� ������� �� 1*=� #�(� %2' ���� ��� <�������!� ��� ��� ��� ������ �������� �� ���4������ ������� �� �� ��� ����� ����� "!���!� ��� �������; ������ #(($� ((2'� ��0�7> #($?'�
��� � ������ ��� ��.�:�3 � ����� �� �9 ��� ����� ���� 6,57�1 �� ������ ����8����� ��� �3����� "���� �� � ������� ��� �������� �� ��� ���� ��������!� ��� �����;���� �� ���� ���� 0�7> ���� �������� ����� ������ �������� ��? "!����� �� � ������ ���� �� ���� ���� ��� ����� ������� �������� ���� �� � ( �� ����� ������ ����� �� �������� "!������ ���� ��� ���� ��.�� � ��"����� ������ ��� ��� ��� ��� �"����
����� �� ���������� ���������� � �� �� ��� � � ���� � � �� �������� ��� � �����
����������
������ ������������� � ���� ������ �������� ����� ��� ���� � � ��� ���� � � ������ ���� � � �!� ���� � �" �������� � #��$�� �%&���� ��� '����� ( ������)�� '�����
�$�*$ ���� �2.11× 10−22� ���� �7.21× 10−29� ���� �1.97× 10−17� ���� �2.82× 10−14�
������#� ���� �1.83× 10−5� ���� �5.68× 10−6� ���� �5.68× 10−9�
��+,, �1.87× 10−2� �$� �1.66× 10−14�
-$'$�*$ �$� ". $�� �$����
���� �)� �����$�� ��� $$�����$ �/ ��� /��%��� ���$��0�� � ��� ������ ������� *��� ��/%)� ��������� ��� ���)
$%��� �/ �������� /��%���1 � *�)) � ��� �2�3%���$ ���� $� ������ )�� ��$ ��&����� �� &�#�$ �$ ��� ������ 4��
'�������� �������1 $$�����$� *��� ������#�� � ����$& %$���&+'���� ��5%�$3�� �� ��� ������$3� $� -$�����
����� ���� 6$����������$ �/ ��&$�03$� %$���&� ����� �� �%��3���$ �/ ��� 7������ ��3���$�1 $� 3���)���� *��$ $�����
� )�� �$ ". 6 "%3)������ ����� ����$ 3�))� 3�������$� �� ������$3� �������$$�� )���� ���3���� �$ ���
)�����%��� ���� 3�))� �������$� %$'$�*$ �������$$��� �����$ �3� 3��&���1 $$�����$� �� ������� � �$3����$&
��$��%� �+5�#)%��� �+5�#)%�� �� �������� �$)� /�� ��� ���� ��&$�03$� $$�����$�� 4�� �3� ������1 ��� $$�����$
*��� ��� )�*��� �+5�#)%�� �� %$���)�$��� 8".9 ��$� $�$3���$& ��&��$ $� 8�$�9 ��$�������
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
��� �� ���������� ���������� ������ �� �� ��� ����� ��� ���� ������� �������� ������ ������� ����� �� � �������� ��� � �� �� ���� �������� ����� ��� ����������� ��� ���� �� !"#$% ������� � ���� ��� �� � � �� �������� �� &���� ����� ���$#' �������� ����� ������ �()�� ���� ��� ��� � ��� �������� ���� �������� ��� ����
�� ����� � ��� ��������� ���� � �������� �� ���� ���* ��� ����� ���� �� ����� ��� �� ������� �� ���� �� ���� �������� ���������� �� �� ���������� ������ +,-.� ,/-0�
����� �� ���������� ���������� � �� �� ��� � � ���� � � �� ���������� ����� �
����� ����������
������ ������������� � ���� ������ �������� ����� ����� ���� � � ��� ���� � � ������ ������ � � ����� ��� � �! �������� �" #��$�� �� �%&���� "'(��� )����� �(��" ������*�� )�����
�$�+$ ���� �1.96× 10−33� ���� �3.70× 10−31� ���� �4.85× 10−55� ���� �5.72× 10−47�
������#� ��� �5.40× 10−8� ��� �2.86× 10−9� ��� �1.63× 10−14� ��� �3.45× 10−20�
���� �2.61× 10−30� ���� �1.06× 10−28� ���� �2.12× 10−71� ���� �1.44× 10−57��� �� �� ��
��� �� �� ����
���� ���� ���� ��
�������$$� �� ��� ���� ����
���,���� �� �� �������� ��� �� �� �������� ����
-�� ����� ���� �� �� �������� ���� ���
$������,� ��� ���� ��� ���
���� � �� ���
��� ���
�� ��
����
� ��
����� �1.20× 10−3� !. $�� �$�/01 �1.13× 10−19� !. $�� �$�/001 �2.93× 10−57����� 2#�� � �$�!. $�� �$�/001 2#�33' 2#�"�',/2#�"�",
4$)$�+$ ��� 2#� ��, ��1�� ����� -��*� ������$���� *���� 2#�3 � 2#�'��, 001
���� �������� !. $�� �$�/001 .25�02 ������( ��+$ ��� &�$��2#��'3, �������� ���� ������
���� ���� �� !
��� ��� ���
���� �*� �����$�� ��� $$�����$ �- ��� -��%��� ���$��6�� � ��� ������ ������� +��� ��-%*� ��������� ��� ���*
$%��� �- �������� -��%���( � +�** � ��� �7�,%���$ ���� $� ������ *�� ��$ ��&����� �� &�#�$ �$ ��� ������ 8��
)�������� �������( $$�����$� +��� ������#�� � ����$& %$���&/)���� ��9%�$,�� �� ��� ������$,� $� 4$�����
����� ���� 5$����������$ �- ��&$�6,$� %$���&� ����� �� �%��,���$ �- ��� :������ ��,���$�( $� ,���*���� +��$ $�����
� *�� �$ !. 5 !%,*������ ����� ����$ ,�**� ,�������$� �� ������$,� �������$$�� *���� ���,���� �$ ���
*�����%��( ��$&� ,�**� �� ������$,� �������$$�� ���,���� -�� ���,����$ +��� ����� $������,�� ��� $$�����$� $��
-�%$� � ��� ������������� �����&� �� +�����$ �$ �*�� ���� ,�**� �������$� %$)$�+$ �������$$��� �����$ �,�
,��&���( $$�����$� �� ������� � �$,����$& ��$��%� �/9�#*%��� �/9�#*%�� �� �������� �$*� -�� ��� ���� ��&$�6,$�
$$�����$�� 8�� �,� ������( ��� $$�����$ +��� ��� *�+��� �/9�#*%�� �� %$���*�$��� ;!.< ��$� $�$,���$& ��&��$(
;�$�< ��$������( ;01< ��$�� -�� 01�-��*� ������$ $� ;001< -�� 001�-��*� ������$�
���������� ����� � ��� ����������� ��� � ���� �� ����� ����� ��� ����� ����� �
����������� ����������� ������� ��� �� ���� ����� ��� ���� ����� � �������
������ ���� � � � ����� � �
�� �������� �� ������� �� �� ��� �! ������� ������!� ���� �"�� ���
��#� "������� ��� ������ �� �! ����$� � �������� ����% �!�� �� �! ����$� �
������&��� �������� � ��������% %��� ��#� � ��������� ��� � ''(� ����& ���
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ��
���� ��� ������ � ��� ����� ������ ���� �� �������� �� � ��� �������������� ������� �� �� ���������� ����� ���� �������� �� ���� ���� ���� ��� �������� � �������������� ������� ���� �� ����� ����� � �������������� ���� ��� �� ������� �� ��������� ��� ������ ����!�� � ����� �� ������ !������ ������ �� ��� ����� �� ���������� ������ ��������� "������ ����� �������������� ������� ���� � ���� �������!������� ��� �� ��������� � ��������� ������ ������ �������!� �������� � �� �������!��������� � #��� �� �������� ���������� ������$�� � %"���� ��� ����� ���� ��!����������� �� ��� ��������� ���������� �����������&� �� �� �������� ����� ��� ����� ������� ������� � �������� ���������� 'minq =1.37 × 10−6( �������� ������� ����� � ��� )* ����� � %+�%,%+�# �� ������������� � �� ��!�!�� �� ������ �������� �� �� �������� -./0� 1�� ������ ���� �������� 2�!���� ��� ������ �� /) 34 ��������� ������� ��� �� �� / 5)) ����������������� ��� ���������� � 6�6 ���� � ����������� �� ������� ������7 58.4 ���5/8)� 1��� �������� ��� �� �� ���� ��� ��� ������ ���������� ���� ����� ��������� � ��� ������ ����� ����� &����� ��� /) ��������� ������� ��������� � ������������� �������� � �� � ������ �� ���� ��������� ��� ���������� ������� &��� �������� ��!9����� ����������� ��� ����� ������� 'minq = 1.87×10−2( ����������� :;<8� ��������� ������ �� � � ���� ����� ��������� ������,������ ��������� �������������� �������� � ����� �� ������� ���� �� ��� �������� �������� ������ ��!�������� � �������� �� ��� ��������� ��$�� ������ �� �� �������� -<0���� �� ���� �� �� � ��� �� ��������� �����������&� �� ������� � ������� ������ ����� �� ���� � �� ������� � ���������� ����������$�� � ��!���� ����������7 ��� 'minq = 2.02 × 10−22( � ������ ����� ���
'minq = 1.49 × 10−33( � ����������� ���� ��� ��� 'minq = 9.30 × 10−18� ����6.82× 10−10( � ����������� ��� ����� ����� ��!� ���� ��������� ���� ������������������� �� ��� � ��� ���� �� ���������&� �� ������������ � ������� �� �� ����� ������� ������ ��!�!�� �� ���� ����
�� ���� �������� �� �� ��� �� �� ���� ��� ��������� ���� ������ ��� '��!������������ minq = 9.43×10−4( ��� =%> ���� � '����� �������� minq = 9.58×10−36(��������!�� � ������ ����� ����� ��!� ��!�� ���� ������ �� ��������� ���� ������������������� �� ���������� ����������� !�������� ���� �� ��2����� � ���� ������� ����� � ��������� ���� ����!� '����� �� ������� ���� ������ !�������( � ������ ���������� ������������ �� ���������� %"���� �� � !������� �� � ������ � �!�� ��������� �����������!�� �� �!���� � $��� ��!�� !������ ��������� '���� �� ���� � ������ ��+����( ����� ��� ������� ���!� ��� �������� !���������
������ ������ � �� �� ��� ����� �� ��� ����� � ����
?���� ����������� ������� ��� �� ������� �� %"���� ��� ���� ��� ���� � ��!��� �!�� � ������� ��� ����������� ����� ���� ��� �!� ��� ����������� ���� ����,���������� ����� &� ��� �� ����������� ������ ��� ���������� ��������� �������� ��� ������ ��!���� �������� �������� ����� %"���� ������ �� 53�������� �������� ������ ������� �� ������� ����������� '��� 1���� )�)(� 1���������� ������ ��������� � #��@ ��� ���� ��� ����� ��� �������� � �������������7 � ����� �� 1���� )�)� �� ���� ����� ������ � �� ������� ��� ����������������� !������� ����� ����� �� ����� �� ���� #��!��� ���� � ��2����� ����������A��� ��� � ������ �������� ��� ��� ������� �������� �� �������� &� ��������� ������ ����� � �� �� � ��� ����� �� ������ ����� �� ����������� " ��������%"���� ���� � ������� � ������� ��������� ����� ������� +!�� ���� � ��������
�� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
������� ��� ������ �� ������ �� ��� ����� �� � � ���� ��� ��� ��� � ���� �� ���� �� � �� ����� ������� �� �������� ������� ��� ������� �� ������ �� ������� ����� �������� ���� � ���� �� !"�� #$!%&� ��������� �� ���� � �� ��� ���� ����� � � � ������������� �� �� ������� � ����� ��������� �� �������� ����� ����� ��� � ������ &� ��� ��� ��� �� ����� � ��� ��� ����� ������ ��� 'minq = 4.84 × 10−70( ���� ���� )*������� �� �������� �������������� ������� ��������� '���( �� ������ �� '���( ��� ��������� � �� ����� ���� ��� ����� ���� ����� � ���������� �������� ������ ����� � ��� ��� ����� ������ ��������������� ������ '++#+( �� ��� ���� ����� ,�� ���������� ��� ����� -�� �� ������� ����� ��� �� ��������� ������� ����� � � ����������� ����� ��� ���� ��� ����� ������ ���� %���� #$!%&� ������� �� ���� � ����� ��� ����� �� ������ ��� ���� ���� ������� ./0 ������ ���� ��� ���� ���� ����� �� ��� ����������� ��� ����� ���� ����� ������� �� ���� � �� . �������� ���� �� ����
'�)�10 ��(� �� ������ �������������� �� ��� #$!%&� ��������� ��� �� ��� ������� ��� ����� ������� �� ��� � �� � ������ ��� �� ��������� ��� ������ 2��� ����� ++#+ �� ��� �� �������� ��� ����� �� ������������ �� ��� ����� ����� 3 ���������� �� ���� ���� ��� ����� �� ���������� ����� �������� �������� ������� ����� ����� " �� ����� � ���� ����� ��� ��������� �� ��� ����� � ����� �� ����� � �� �� ���� ��� � �� ����&��������� ���� ����� �� ����� �� #$!%&� �� ��� �� ��� �������� ��4 ���� �� ������� ������� ������ ����������� ����� ��� ��� ������������� ��� �������� !" ����������� ,��� � � ��� � �� �� ����� ����� �� ������� ��� �� ���������
��� ��� ������ ���� �� �������� �� �)�5 ��� !������ � �� ��� �������� �� � �� ���������� ��� �� ��� � � �� ����� �� ���� ���� ��� �� ������� �� �� ���� �������� ��� ,�� ������ ����� � ��� ���� ��� 'minq = 2.21 × 10−6( ���� ��� ���� ����� ��� '��������� ����� ���( ����� ���� �� ��������� ������ ������� � �� �� �������� ������ 6����-������ ����� ��������� ������� �� ��� �� � ����� ����� ��������� ���� ��� ��������� ����� �� � �� �� ��������� 6���� ����� �� �� ���� ��������� ����� ��� � �� ��� � �� ���� ��� �������������� ' � ������ �� ��� !� ��������������� ���������� �� ��� ������ �������� �� ����� ���� ��� nh � �����(�� � � �� ��� ��� ��� ,��� �� ��� � �� ��� ��� ����� � ���� ��� �� ��� minq ����� ����� ��� aac(6′) ������ ����� �� �� ��� 6 2 �7�� ���,�� �������� ���� �� ���� ����� �� �� ��� ��� �������� ��� %� ����� ����� �� ���� ������ ��� nh �� SFF � ������ �� ��� � ��� ����� �� ���� ��� �� �� �� ����� ���������� �� ��� ������ �������� 8�� ��� aac(6′) ����� �� ����� �� ��� � �� ��� �� ����� ��� ���� ��� ����� �� �������� ��� SFF � �� �� 19 ������� ���� �� �� �� � ���������������� ����� � �������� �� ��� aac(6′) ��� ���� '8�� )�)$(� :����������� ��������� �� ����� �� ��� ������ �� ��� ���� ������� �� ������� �� ����� ���������������
������ �� ��� � ������������ �� ����� �� ���� ���� �����
,� ����� ��� �� ����� �� #$!%&� �� ��� � � ����� �� ��������� 9�000 ������� ������ ���������� 5�000 ������� ���� �� ���� �� ;�900 ������� ���� �� ���������� � ��������� �� ��� 2 ��� ��� ���������� �� ��� ������ �������� %� ������ �� �)�1;�� ��� ������� �� ������ �� �� ������ ���� ��� ����� ���� & 1<0 ���� ������� �� � 9 � �� �� ;90 !$ �� +& �� < ������ $��� ��� ����� ���� ���� �������� �� �� ����� �� ������ �� ���� ��� �� ��=�� �������� � �-� �� ��=��#$!%&� ������ ��� �� ������ �� ��� ������ ��������� ��-������ ��� ����� ����� �������� ��� ���� ��� ������� ���� � �� ����������
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ��
�� ���� ������ � � ������������ �������� �� ������ ��� ���� ��� ������ � ���� ��� ��� ������ �� � ��������! ��������" ��� ��"� ������� �� #!$%%"������ �� ��� �� � � ������ &��� � � �������� ���������� �� � � '�� ��� ��������� �������(� �������� ������ �� ������� �� � �� ���� ������ ��� � � ������� ������ �� ��� �� � �)�������! ������ �����" ���� � �� # ���� ���� �� �� ���� � �� �% ��� �� �# ��� �� � �)�������! ��� ��� � ������ ����� � �� ������ �� ��� �� � ���"�*����� ��������� ���� ���� ��� � �� $ ��� �� + �)�������! ��� ������ �� � � ,�� ��- ��� �)������ � � ���� ���� ����� �� ���! � �� �)������ � � ������ ����� �� ./������ ���� ��� ��� ���������� �� ����� ���"� � �� ������ �� � � ��"� ����������� � �� ��� �� �)������ �� � � ���� � �� � � %�0� *���� /����� �� ���� � �� �� �� ����" ���� ��� ���� ���� ������� � � �������� �������! ��� �� ��� ���� ��� �/� �� ������ �� n × n ��/������ ����)! �/����" �� � ��"� "��� �� ����� ���"�1 ���! �� � ����� �)����! ������ 1 �� ��"� ������ 2� � � �� � ���! ����"����" � ��������� ������� ����� ���� ���� �� ������ �����/����� ���� /%�+�0*���� �3���� ��4������� ��� ������ �� ���/� � � ����� ��� �����/��! � �� �� � � �� � ��� ������� � � ������ �� � � %�0� *���� /������ ������ ��� ���� �������� ���� ��� �*�� �� ��"������ ���� ����� � �� ����� � � ���� �����*��������" ��� �� ������� � � �*�� �������" ��� �����" �� ���*�����
����������
5� � �� ������ �� �������� �� �6����� ��� �� �� �������� ����� 2� ��� �� �� �"���*���- �� �������� ��� �"���� �� � � "������ ��� �� ���� �� �������� ���������� ��� ������/������ �� ��3���� �� �78� �� ��������" �"���� ��� '�9 ���������:���������� 5� �*���� �� ���� �� � � ����� �78* ��� "���*����� "��� ������� ���� �� �� ����/��"����� �����������! ��� "����� �*���������� ��� ��� ��� �����" �� ����������� �������� "������������� �)����� � � "������ ��/������� �� � � ��"��.���� �*��� � ��" � �� ���" *��� ��� �� � � ����! �/����" � /������� ����������� �������� ������� �� �������� �����" ��;������ �� ����! �� ������ ���� �� �������� ������ �� � �� � � "�������� ����� ���� ��������� � ���� � �������� ������� "������ ������ ����� ������������ ������� �� ��� ��� ����" � ���"��*��� ������ &��� � ��, ���(! �������*��" �� � �����*��*� �*�� �*��*����� ���� ���<�������" �� ��� ��! "� *����� "����� ��;����� ������������ ��� �� ����!�)���� � � ������ �� � � ������� "����� �� ����� � �� � ���"�� ��;����� ���� ����" �������� ��)������� =� >! �$+?� �� ����������� �� � �� ��! � �� �/� � � ����� ���� �� �" �� ������ �������� "������ ��� ����� ���� �� ������ �� ���������� =�%?� ���� ������ =�@,?������� ������� ����� �� � � ���4�����*��� ��" ������ �� ������ � � A�B��� �3�� �� ��/���� �)������" � � ��������� ����" ������:������� ������� ��������� ���/����� ����� �� �� ������ � � ����� �����/�� ��� �� � � ���"� ��/��������� �� � � �����" ��/��� ������ ����� �� �)������ �� ��3���� ����������� ����� ��������" ��� ��������" ����������� �����! �� ����� �� ���������� ������� � ���������������� �3����! �� ��������� � � ������������� �� � � �)������ ���"� � ����� ������ ���/�� �� ������" � ��� ��� ������" ����� �� ����� � �� ���� �� �/��� � �������� =+>?� � �� ��������� ��������" ����� "���� ���� �� � �� ����������� �������� � �� �� ���� �� ����.� �/����! ��� �� �78� �� ��� "���� � ����"���������/��� ����� ������� ������� �� ������ ������ �� ��.���" � "������ �������"�� ��� ��� �� �" � �� ��� ��� ����"��� ���� ��������� � � ������� ������� ��� ��� =$+?���/��� ������� �/� ������ ����������� � �� �� ���� �����! "������ �������"��� ���
��� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
�� �� ����� �� ��� �� ����� �� ���� ���� ��� ���� ����� ������� �� ��� ������� ����������� ������� � �����!� ���������� "��#�� ��������� $%&'() *��� ����� ���������� ����� � ������� �+ ���� �������� �� �� ��� �!���"��� �+ �������� ����"�� ����������"��
,� ����������� *� �"�������� +�� ����� "������ �"������ ��������� ������ ���� �����-����� "��#��� ��� �� ������ ���� *��� ������!� ����� ����� ��"�� ��"���� ����-"���� .�� ��������� ��+�*��� �� !������������ ����� �/�� �� �������!� !������ ���������-����� ����� *��� ��!�� +����� ����� *��� �� ������� ������� ���� ����� � �� ����� �������������� �� ��� �"���� �+ "���������� � �� �� ���� �+ ���������� ����������� 0���*��� ������ ��"�� ������ ���� �� ���1�" +��"������ ���"���� �� !���������
�������
�������� ������ ���� ��� �� � ����� �� ����
$%&� ��� ������ ����� ���� �2������ �������� ��� ��� ��+��"����� �������� �� � ����+ ���������� 3��� �������� ��� ��� ������ #-"��� 4����"� �������� ���������� �+ ������k5 � ������ +��" ��� ���� ���������� 6��� �������� (k − 1)-� ���-�!����� ���*���#-"���7 �� ��� �������� � ��� n1 �� � ��� n2 �+ �� ��� �+ ��� (k − 1)-������-��2 �+ n1 ������ ��� (k − 1)-������-��1 �+ n2 48�� 9��(5�
0���� ����� ��� �� ��"���� ���� �$%&� � "������ ������ ���� 4��������� �+ ������� ���#� �� "��� ���� �*� ����� ����5 ���� � ������ ��� ��+���� �� �� � ������ �9����� ���� 48�� 9���5� ��"������ ���� � ���� *��� ������ ���"�� ����������7 ������� �+��� ����"� *���� ��� ������!� ������ ���!����� ��� ��������� � ���� �������� *����������� *���� ��� ����� !������� ��� +�������� ���� ������� ������� 4)9�� )��5�
�������� ��� � ����� �� ���� ��� �� ��� �� �� �� ��
���� ����������
'� ���� � ������ $%& +��" ��� ����"�� ��!�� �� ���� ����� ��� &(0% �:: ������ �����'� ����� +��" ������� ������ ���� ���� ��� ����������� � *� � ��� ��� �� 1���� �����* �������� #-"���� ����*��� +�� ��� � �������� �+ �� !�������� ������ �� ��� ����+ ���� ����"��� '� ���� ��"��� ��� $%& ����� � ���� ���!����� ��������"� *���������1�� ��� ������ ���� �� ��� $%& ; ���� +��"��� � ������ �� ��� �$%&� $����� �������� *� ���� ��������� ���� #-"�� ��� �� ��� ����������� ������ ��� �� ��� �$%&�
0���� �� �� ������� ���� +�� �������� ��� ���� #-"�� ������ �� �� ���� �� "�� +��������������� ��� ����"�� ������ � ��"�� �� �+ ��� ���� ����"��� �� ������� �+ �������<��� !����� �+ k ��� �� ����� �� ���������� "������ )3=� ������ �+ ������� ������)3=�� �+ ����� )3=� ��� ������� � ���� ���� k ������ (� k ���������� ��� #-"��-�1������� �� ���� ����"� "��� ����1� �� � ����"� ���-��������� ������ �� � ���� �+�*�� �� ����� ����� � �� ����� � ������������� >�* !����� �+ k� �� ��� ����� ��������� ����� �������� ���� �+ ���-����1� #-"���� ,� ���������� �� ������ ������*��� �� ����� k ����� "� ������ � � ��� �� ��� $%& 48�� 9��5� '� ��� k = 31 � �+������� �� ����� ��� ���� ��+��"���� �� ������!� #��*� "��#��� �+ �� �������� ������������ �"�#���� �� ��!�?� ���� 48�� 9��5� '� +��� $%&'() ������� �� �� ������ �� �"���!��������� �+ k ���*��� �� �� ��� )�"���� ���� ���������� *��� �������� *����!�� �������� !���� �+ k +�� ��� ������ � ���������� ������ 4)9��� )��5� @��� !��������� *�������!� +�� �� �������� ���������� �� �"�#����� *���� ��!��!�� "��� ��"�� ����������"�������"� 4)9��A )��5�
��� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
������ ������ ��� ���� �
���� ����� � �� �������� �� � ������ �� ��������������� �� ���� ���� � ��� ������� �� ��� �� ����� ��� ���� ��������� �� ���� ���� � � ���� ������ ��� ��������� � ���� ������� � ��!�� �� �������� �� � �������� "���!�� �� ��� �#��$� %��!&������ '��� "������ (%&'") *+,-. �� ������� ��� ���/ �� � ���� ����� ��� ������ ��� ��� ������!� �� ���� ��������� ������� ���� ��� ���� ����� �� �������� ����� ��� ���� ����� �������� 0��� ����� ��� � ������� ���� �������� ��� ������� ��� ������ �� ���������� ��� � ����� ����� !���� �� �� ��� �1� �� ��������� 2� � ������ �� ���� ���� ��� �#��$� %&'" ��� �� ���������!!� � !�� ����������� �� �!���� ��� ��� ��� !�� �� ������ ����� ����� ��!��� ��� ���� ��� ��� ������� � 3/�� ��� ��� � ������ ��� ������� �� �!���� ����� ����� ���� ��� ������������ �� � ��� ��� (���� �� �� ��� 3!��� ��� ��� ����)���� ���� ����� ��� �� �!! ��� � �� ������ � ������ ��� � ���/ U 4
Ui,j =
{1� � ��� j��� ���� � ������ � ��� i��� � �� �����50� ���������
6� ���� �������� ��� ���/ U ��� Z� ���� �� ������� ��� ��� �!!�!� ����� ���� ����� �� ������� *7+.4 Z � ������! �� U �/�� � ��� ��!��� ��� � ��� !����� ����0.5� ���� ��� �� !������4 Zj = 1− Uj ��� ����� ��!����6� ���� ������� Z �� �� ��� �� ����� ��!���� 2� ������! ����� ���� ��� ��� ����!!�!� ������� ������� ���� ���� �!! �� �� �������� �� � ���!� ��!��� 8�� �� �� !������ ���!� !��� �� ������� ��� ��� ��������! ���� ������! ���� "��!!�� �� 3!������ ��!��� ����� ������� � ��!�� 0.01 9 ��� ���� ��� � ���� ��� �������!� ���� ������� � ���� 6� ������ ��� ����� !������ 3!����� ���/ �� ������� �� X�2 ������!�� ���� ����� ��� ����� !��� �� ��� ��� ��� �� ������ ������� ��������� ������� 2������ ����� ���� �� ������� (�� !����) ��� ����� ��� ��������!� ��������� � �� �������� �� ��� (���!�) ����� 6��� ����� !������ ��� ��� �� �������������������� !��� �� ��� ��� ��� �� ������� �� �� ������ ��� ��������� ��� ��� ������ ��
������� ������� � ��� ����� ���� ��� �������� ����� ��
'��� �6#0 !�������� �/������!� �������� ��� ������ ��������� ��� ����!� � � ������ ���������� � ��� �:��� �� ��� � �!���� ��������� � ��� ����� ��� ������� *++�,;<� ,,7.� &� �!���� ���������� ��� �� ������ � ������� ������� �� ���� �!���!��� *=>� 7+� 7-� ++<.� #� �������! ��������� ���!��� �� ���� ������! ���!� ��� � �!���� ���������� �� ���� ��!���� ��� ���! ����� ������ ���� ��������� ��� � ��!���� ��������� ���� ?%%� � ����� �������!� �� ���� � 3/�� �:��� ��������� �� ������������ �� �!! (# ���/ 0-�+4 ���!����� �� ��������� ���!�)�6� ���� ��!� �� ��� ������ ����� *7+.� ���� ���� ��� !���� /�� ���! (?%%) !������ � ��� ��%%# !����� *,,@.� �� ���� ��� ��������� ��� ������ �� ��!���������� ��� ��� � �!���� ���������� ��� ����� �!�� �:��� ��� ����!�� �� ���� ���!����� �:����� �� ��!��!���� ���!��� ��� ��������� ������� ��� ��!��� �� ��� ���/�� �������� ��� � �!���� ���������� ��� ��� ������ � *7+.� ���6#0 � ����!!� ������ ������ !����� �:��� !��� ���� ��� ���� � ��3�� � ��!������� ���� ���� �������� � ���� #� �/� !� �� ��� ��������� 3����� � ���!��!� ��!����"���!!�� ��� ?%% �� ������� ��� ��������� �� ��� ����1�� ������ � Yi� ���� ���j��� ��� �!!�!� ������ Xij ��� ��� � �!���� ��������� �� �������� �� � ��� �� �������W ∈ R
n�p� ��4
��������������� �������������������������������������������������������
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ���
Yi = Xijβ +W Ti α + εij, j = 1, . . . , p. �����
β �� � �� ��� �� � ��� ��� � �� �� � ������� α ∼ N (0, σ2a)� σ
2a > 0 ��
� ��� �� ��� �� � ���������� ��������� �� εij���∼ N (0, σ2) �� � ��� ���� ���
������� σ2 > 0� W �� ������ ���� � Z ������� ��� ����� � ������� ���������������� ��� ��� �� �������� ����� ��� �������� ������ Z = UΛV � ��������� ���� ����������� �� Z� � �� W = UΛ� ��� H0 : β = 0 ������ H1 : β �= 0 �� !" ��� ��� �� ������ ����� � ��#���� ����� ���� �� ��� ����� �$����� �� ������� ��#���� ������� β̂� %� ���#� ���������� �� ������� ������ ���� �� � �� ����� �� ��� �������� � ������"$������ ��� �� � &�'�����$(����� ��������� �$����� ����������� ��� ���� ������� ��� �)*+� ,�-.�
������������� ����� ���� ������� ����� ��
% /�� �� �� �� � ����� $ ������� ����� ���� ����� ������� �������������������� ��� � ������ �� � ���� )*+ ���� �� � ������ ��� �� �� ��� ������ ���� � ������������ �� � ���� ������ �� �� �� � ������ ����0� � ����� �� � $ ���������� ���� ��� � ���� ������ ��� �������� �� ����� ������� �������� %� ��������� ������� � ������� ��� � ������� �������� ��� �� ����������� ������� �� ����� �� �� ������ � "$���� �� ��� ������� ������ �� � ������� �*&1 ��� � �� �� � ������������ ����
����������� ��� ��
% ������������ ��� ������ �� � ������� ��� � ����� "$������ %� ��������� �� �� �� ���� � �������� ������� ��������� % ������ ������� ��� ���� ��� �� � )*+ �"$���� ����� � �� �� � ����� �� �����2����� ��������� � �� ��������� "$������ 3����������� ��� �� �� �� *&1 04 ����� � 4���������)����� )���� �4))�� )�� � ������� ��� �� � )*+ ����� � � 4)) ���� �� ������ 5 �� �� ��� ��� ����� ���� > 1 ��� � ����� �� ������� �� ����� ��6� ��� ��������� � ���� ��� �� ����� � �� )*+ ����� � �� ���� *&1 04���� ��� ������� *����� ������ �� �� ����� "$������ �� �� ����� �� �� ��������� � �� � ����� )*+ ����� ���� �� �� ������� � ���� ����� �� ��������������� ��� ��� ��555 �������� �� ��� �� �� ���� �� ������ �����7������� ������ �� 4���8 4����� 6���� � � ����� � �55 ������� ��� ����� "$������ 0��������������� ��� ���� �� �������� ��� ��� ������ �� ����� � ������������ ������ �� ������������ 6� �� ��� ����� �� ������� ������� �� � )*+9 ���� � "$���� ����� ��� ��������� �� � ���������� �� ���� �������� ������ �� ����� ���� ����������� ��� ����� :�#��� � "$����� �� � ���� ������� �� ����� ������� ������� ��� ����������� 6� � ����� 4));�55 �� ��� ������������� �� �� ���� ������� ���$��� � ��� ��� ����� ��� � ��� ������� 4)) �����
���� ����� �� ��
�� � ��������� �� �� ���������� ������ u � �� �� � SFF � �� ��� �� ������� ��� ������ ��� �� u �� �� ���� ne = 5 ��� <��� ��� �� ��� �ne ���� ����� � ��� ������� % ��'��� ����� �� *&1 04 �� � ������ ��������� �� � ���� �� �� �� � ��������� � �� ��� ���������� ������� �� ��*&1� 0� ��������� �� )�� ��=� ����� ���������� ������� ���� ����� �� � ���
U = Significant unitigs N = Neighbour node within ne=2 edges O = Other nodes = Neighbourhood surrounding each significant unitig = Induced subgraphs defined as the connected neighbourhoods
U1
U2
U3
N1
N2
N7
N8
N6
N3
N5
N4
N11
N10
N12 N9
N13
N14
N15
N17
N16
N20
N19 N18
O1
N21
O2
O6
O5
O4
O3
O9
O8
O7
ne = 2
U1 U2
N6
SFF
SFF
SFF
ne
β
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ���
���������� �� ��� ���
������ �� �� ���� ������� � �������� ���� ���� �� � ��� ����� �� �� ��������� �� �!"# ���� ����$��%�� ���� ������� �� # � ���� � �� � ������� �$� # ��&���� ����'����� �� ����� ��� ��'������ ( ������ '� '���� � ���� � � ���&���� � ��� ��� ��'�� ����'����� )���� �� ��� ��� �� ���� ��� ��� ���� � *� ����� ��� ��� �������� '� ��� ��� ��� ��'�����+ � * �� ��� �*��� ,$������ -���$�����+ ������ *�.� * �� �� ����� �� � ���� /���� %��� �� ���� ����'�������� ��� �*��� 0*����+ ����� �� ����� 1� ��� ���� ����'���� '� ���� � ���/���� ��&����� ������� � ��.� ������ ������� ��� ��������'��� � ��� �2$����� � ������ � ��� ���� ��� ������� ���� '� �� � �''��� �� � � �������� ����+ �� �2��� � ���� � (��� ���� ��� ��'����� ����� 3���� ����� %������ ��� '� ������ ��� ���� ��'�� '� ��� � ���� %� ���� � ��� �������� � ��$�� ��� �2����� �* � ����� 1� ���� ����'���� (� ������ �� '� (��� ��� �� ��� ��� �� ��� ������ *�'� �� � ��� ����� ������ �� ����'���'� �� '� ���� � ��� 4��/ ���+ 5,��4��+ �� �4�$�6637 ����'���� �89+ 999+ ��!�+�� � ��'��� ( ) :�� ����� ���� � '����� �� ���� � �9�;�� ��'������ � ������� ���4������ ���� *��� ������ �� � ����� ����'�����
��� ����� �����������
������ ������� � ������ �� � �* ( ��� �� ���� �� ������ ��'������+ ���* ���� ���� � �2���� ��� ����� ����� ������� * �� (���� ���� ��< �������� ������� (��&��� ��+ &$�����+ ��� ����� �=���+ �� ���� � 7�� � �* � '� ���� � 075>+ ?��+ �� ������� @������ �� � '��� ��+ ��� �� � '� � ?��������A� � ;��4������ �� '� ������ �� � ���� ��� � *�' '�*���� �� � ����� ��'�� ( �������� '� ������� � �� ( ������+ *� ��� �� � ������� ���� ���* � ����� ����� �* �� %���� ��� ��'������� / ���� � �� '� '���� �� ��� � ��� &$����� ( ���� � �� ��� ����� �minq#+ � '���� ��� ���� �� � ������� ����� �� (��� ������ ������ �� ���(��� � ��� ��'�� � ���
�� ������ � �� ���� � � ���� �
-� � ��� '�� � ��$�� � ���� ( ��� ����� � ( � %��� �� * �� ��� ��(���� ������ *������ �(������ 7�� ���� �� ���*� � ��$�� (�� ��� ���� ����+ (� ����� ������� ��� � ���� �=���� ���� � ��� ���� � �� #� -� � ��� ��� '�� � ��$�� ����� �� �� ���� '� �� � ��� ����� �� + (� ����� *�� ��� ��(���� SFF �� nh������ �������� � ���� ������ ������+ � ( ��� ���� *�� ��������
��������
�� ���� �� �2��� ���� ���� ��&����� (�� ����� '����� �� ���� �� * �� ��� ��������� ( ���� ����� � ��+ (�� ��� ���� � ��� ����� �< �� ����������+ � ������+�� �� ���������� �� ��� '� �� ����� �������� * �� ���� �������� (� ����� ����� ��+ �� ���� ���� �� (� � �� ���(����� �� ����� ����� ���������� �������� ��� ������ ��� 7�'�� ��B�
�������������� ������������������������������������������������������������� ����������������������������������������� �� �� ���������
��� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
����� �� ��������� ����
� ����������� ���������
����� �������� ������
����� ���� ������ ������� ������� ����������� �������
�� ���������� ���� �� !�
�" #$%&
����� ���� %'%()������*�+ %',-)���������� %'�%���� ������� %'%��.�������� �)%�/�0���� �(�
���������+� ,�!1� %',%%21� �-(
3���� �" #-�& ���+�� $'���
� ������ �� ,)4�% !�
�5 #)(&
����������� $�%�� ��/�0���� ((%������������ ((% ��������� ((%������������ ((%����+�� ���+ ((%�������� ��� �,����������� ((%����� �� ((%�� ������ (����������� $�%
3���� �5 #-�& ���+�� ('���
�� ��������� ���� $-4)� !�
�5 #,��&
���.���� ,-�����/�0���� %%)���� ���� ,-� � ��������� ,-��������� %�
�����0�� " %%)������� ������� %��
���� ��� ,-����������� %%�
3���� �5 #-�& ���+�� ,'$��
�� �������� � ������ � ����� ���� �������� ������ �� ������ ��������� �� ���� �������� ��������� ������ ��
����� ��� ������ ������ ��� ��� � ������ �� ��� ������ ���� ������ � ��� ����� ����� ������ �� ��� ��
����� ������ �������� ���� ���� ��� �!�
�� ���
�� ���������� ���� �� � ��� �� ����� ������ ��� ������ ��� �� ���� ���� ���������� ������� �� ����� ��� � � ������� � ����� �� ����!�� �� ���� ������� �"#�� ���$ ��%���������$ �� �� �� ����� �� ����� ���� �� ������ � ��� ��������� � ���� �&���� ���� ����� �� ���� ���� ���� '� ������� ������� ��� ���� ������ �� � � ��� ��� ���� � ����%����� ���� �()*� ��� �+ ����,��� ���%����� �� �-)*� ����� ���� ������.� �� �� /0�*'1 0(* ����� ��� �� �$ �� ���� �� ����� ���� ���� ��� ����
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ���
�������� �� �� �� �� ���� ������ � ����� �� ��� ������� ����� �������� ����� �������� ������� ������� � ���� ������� ������!�� ����� ���� ���� ������� �������"��� �#�$���� %�������� ��� ����������� ���������� ������� &$�� � ��� ��� ���� ���������� ������ � ���� ��� �'������� ��� ���� ���� � �������� �������� �� �����������()* ��� +)* ������ �� ����� �� ��� �,- ��������� ����� +)* ������ � ��������� �� ������ ��� ./01��� ������� �� �� ��2����� ���� ��� �� ����� ������ 3������������ ��4 ������ � ���� ��� ������ ���������� 4��� �������� �� �'������� �� ��� �56*374�������
�� �����
�� ������ �� � ����� ������� ������� ����"����������� ����������� 3� �� ���8��� �� ,96��� ���� ������� ������ �������� ��� ���� ��2������ ��'� ���� ��������� �� ���������� ,�4�'�� ���� ���� ��� �:��� ��� � �����; ������ ��!� 4���� �� ��4��� ����� �� �(� � <�� (��� ���������� ���������� ���������� ��� 4��� ���������� �� %��4� '��������� ���4� �� � ��'���� ����� �<0�� 6��� ����� �������� �� �'����� �������'��� �� 0<= ��� ��������� � ������ �� ���� ����� ����� �� ���������� ���%�� �� ���� �� ��� ��������� ���� �� 00� ������� �������� �� ������� ����� ����'����� ��� '��������� �����
�� �����
�� �������� �� � ���2������ ��������� � ����� ��� ������� ��� '������ �� �� �� �����"������ 3� �� ������ ��� ����� ����%� �� ��� ������� �� �$������ ������� �������� 4�������� ���4��� � �������.�� 6�� � ����� ��������� ������ �� ����������� �� ������ ������ ����� �� ��!� ��� ��'������ ��� ������� ���� ���� ���� �� ��� ������� ������������������� ��������� �� ������ ���������� �� ������������� ����� �0/ �0 ����� �� ��� � ���� �� �/� ������� �������� ���� �4� ����������� 4���� ������ ������� �������� �������>��� ���(?����$ ���������� ����� @�A�0B ��� ��� ������ ���������� �. � @�A.�B� 9��������������� ��� ����������� ������ �� ��� 0 ����������� ��� �'������� �0/�� C�������� ��"���� �� �� ���%���� ���������� ��� �'������� �� ��� )C9�5D ��8��� ��� �� �� �$�� ����� ������
������� ����������
(��� �'������� ������ �� ��� ����������� 4��� D 3 ��� * ��'��� ��� ����'��� ��� ����� ��"��� ������������ ��� ���������� �� �������� ���� �� ��������� � !��� '���� �� ����� ������������ @DB ��� ��� �� ������ @3 ��� *B�
����� ������
�� ����� ����� ����� ��� ��� ����� � ����� �� ����� �� ������� ��� ��� ��������� ��"�������� �� � ��� �������'� ������ 6� �� �� 4� �������� ��� ������ ���������� �� � ����������� @��� B �� ������ @0��B ��� �� �������� @�/��B �'������� �� ���E7C3 *��D�2 ��������� ������ �� ������� �/�� ��� ����'�� ��� 2������ �������� F������ ���� 4� ��������� ������ ������ ������ ��� F�� � �������� ���� ��� ���������������� 4� ����� ��'���� ���" ����� ���� ����� ����� ����� ����� �� ��!� ����� ���� ��� ��� ��� ���� ���� ��� 0��� �������� 6� ����� ����� ���" ����� 4���� ��� ������� ��������� ���� ��� ������ 6� ��%� ���� ������� ��� '���������� ����������� ����� ���� ���" ���� 4�� �������� ����� � ������
��� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
������������� �������� �������
�� ��������� � ���� ������� � ������� ������� �� ����� ��� ������� �� ������ ����������� ��������� ������������ �� ���� ������� ����������� ������� ���� ��� ���������� ����� �� ����� � ���������� �� ���� ������ ��������� � !� ��� ������ ��"������� ���������#� ���� ���������� ������ �� ���� ������ ���� ��� ���� ���������� ��� ���������� ����$��� ����� W � �� ��� ��������$����� �������� ��� � ���� ���� ��%� �� ���� ����������� ����� &������� ������ � !� � ����� �������'�������(�)� �� �������� ��������� �� ��� � ������ ����� ��������� �������� *+,-� ������������� �������'������� �� ���� ��������� ���� �������� �� ���� �� ��� � !� ������������� ����� ������� ���� �������� )� � ����������� ��������� �� ����� ��� ����������� ����� ��� ���� ������� �� �� �� �������� *+,-. �� ������ ��� � !� ��� � ������ /0 ���� ��������� ����� ��� ������� *12� ,0� 34,-� 5�� ���� ��� ����� ������6���� �� ��� �������� �������� &��� ��� ������� �� ��� ��������� ����� ��� ����������� ��� ������ ���������� �� ��� ����������� �����( �� ������� �� 5����� /�0 ��� /�/��� ��� ��� ��������� ������� �� 6$������� �/�37 ����� ��� �/�33 ����� �������� ������ ������� ����� ���� 6$����� ���� ����� 5����� /�0 ��� /�/ ���� ��� ������������� ��� ������� ���� � 6$����� < 0.05 �� �� �������� ����8������ ��� � �����������
����������� ���������� ������������
��������� ����
������
�� ��������� ����� *332� 33,- ������ #� ���������������� ��������������������
&+ ������� ����� �� ����� �3�3�3(� ����� �������� �� �������� �� ��� �����. 3( $����������9 0( ���������� ������� ����������9 /( ������ �����9 1( ��������� �����$���� 5� ��� ��� ����� ��������� �� �������� ��� ����� ��������� )� $�� ����������� ���� ���$������ "������ ��� ��� $��� ���� � ���� ������ ��6����� ������ ����3:� )� ���������� ������� ����������� �� ���� ;��� �0�7 *34/-� 5� �� ������ ������ , ���� ��� � <=5 �$����� �������� �� 7�74� ��������� �������� �������� ���$���� ��� $��� ����� �������� ��� �����"����� �������� &����� ��� �� ����� �������� ������������������������� �����(� ������ ���� �� <=5 �$������ �������� ����������� ��� ��� ��������� �������� �� ��� #����������� �� �����"���� ������� &���� /(����������� ��� ������ ��� ���� ��� �� ���� $��� )� ������������� �������� ��������� �� ���� �� �� ����� ��� �� ����� ��������
���
�� "���� �� >��? *321- �7�+�,$����� �� �� ������ �������� �� ���������� ��������@������������ �� ��� ������ �� "�� ��� ���� ������ ������� ������ �� �� ��������
����8������ ��� � ����������� ����������� ���������� �� ���� ������� &��� 5����� /�0��� /�/(� �� ������� ��� �� �� �������� �� ����� ������� >��? �7�,�/$���������� �������� ����� 6���������� ��������� �� ����� ��� ��������� ������� >��?�������� �� �������� �� "�� �����. 3( $�� �������� ���� � ����"�� ������ �� A����"��*3/4-9 0( ������ >��?9 /( ���������� �����"���� $��� ���� � B�� *+4-9 1( ����������������� �� ��� ��������� ��6������9 4( ��������� ��������� 5�� "�� ��� ����� ���
��������������������� ��� ������������� ����������������������� ����������������������������������� ���� ���������� ���� ����������������������!!"
���� ������� ��� �� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ������ ���
��������� � ������� � ����� ������ ����� �������� � ��� ��� ���� �� ��� �������� ��� �������� � ���� � ��������� �� ���������� � � � � �� ��� ���!� ����� � ��� � � �� ����� "�� ��� ��� �� ��������� �������# � ��� � � ���������� �#���� $�� �������������# ������� ��� ���� �� ��� �� �� ���� �%�&�'������ �� ��� � � �� ���
�������������� ����������������������������������� ��������������������
��� ������� � �� �� ���� ��� ��� �������� � ��
��� �������� � �����
�� ���� ������ ����� �� ������ ���� �� ��� ����� ���� �� �� �� ���������� ��� �������� ����� ���� ������ �� � �������� �������� �����!�� ���" �#���� ���� �������� ��� ����"� �� ������" ��$��� ���������� ����" ����� �� �� ��� ��� �������" ����� ��������� ��������� ��������" ������������� �� ���� �������� ������� �� �� ��� � �� � ����� �� ���� �� ������ ����" ��������� ��� ����$� �����" �� �������� ����� ����������� �"��������� �����%���� ������ ���� �� ���� �� �� ���� ���� ����� ������� &�������� ���� ����� � ��������� ������ ����� ���� �� � ��"������ ��� �� � �� ���� �������� �� �� '�(� � ��$�� �� ������ ��������$ ���������� �� ��� ��������� ��� �� ���� ������%������ �� �� $������ �"! �)*� �� �����%��� �� ������ ������ +��������, ��� �� +��������, ����� ��� '�( �� ������ �" ����� �������� ��� �����" �� +�������� �� �������� �������, �� ��� +������ �� �������� �������, �����&� ��������� ���$� ���������� ����� � �� ������� �� ���-χ�$�� ��� *./������� � �$� �� � ���� �����$ ����� �� �� �� ���� �� ����$ ������������ +����0 �1�2! ������� �� *./� ������ ����, $� ������ ��" ������������� ����� ���� �� %��� �������� $����� �� �� ��������� +����0 �1�1!-���� �� *./� ������ ����,�&� ������ �� �������� ��� ��"��� ������ ��� ���� ��������� ����� ���������� ���� �� ������������" �$������! �� ��� �� �� ���� ������ �� �������� �������� ���� ������ �� ����� ���� ����3������ �������� � ���� �� �� ������� �$�������� � ����� �� �� ���������� �� � ������ ����� ��� �� � �������� ����$�� �� ����������� �� ������� ��� �� ���#���������� ����� ��� �� ������� ������ ������� ����� �� �� � �"������� ��� ��� � �� ��� �$������ ��� ������� �� �� ������� ���� �� �� �� � ������� ����� ��� ��� 40������" �� �� ����� �� �� ����"����������� ������ �� ����� �� +����"��� �� �� $������ �����0,� � ������� �����%� ����"��� �� �� � �����"� �� ���� ��� ���������� �� ������� ����"�� ����� �� ������� �������� �� ������� ����� �� ��� ��� ��� ������" �� ����� ������� 5� &� ������� ����� �� ��������" &��� �1�6� ��� � ���� ������ �� ��� �� %�� � ��������� ������ �� �������� )� ����$��� �� ����$� ����� ����"� �� ������ #�����" +�������������� ������"���� ���������,� �� ���������� ����� 5�7�����"� ��� ���� �������� �� ����������� ��� �� ������� � ��� �� ��� ��������� �� ������ ������ ������ ��$����������� &��� �� �" ������ ��� 8���� ����$����� ��������� ����� �� �� �� ���� ������������ �� ����� �� �� ����� ���������
�������������� �������� ��������������������������
������� �
��������� �� �� ���� ������
��������� �� �� ������� ������ �� � ���� ������ ���� ����� �� �� ���������������� ���� ��� ��������� � ��� ������� ������� ���� ��� ���������� �� ������������ �� �������� ���������!����" �� ��������� �� ��������� ���� ���� �� ������#� ������ � ����� ��� �������� ������ �� �������� ���" �� �� � ��� ��������" �� � ��� ��������� ������� ���� ��� $�%�������� &������ �� �������� ���� ���� �������������� ��� ��� ������� �� ��� ������������" �� ������� ���� ������ ����� ��� ����� �� ���� ������ �� �������� �� ���� ������� ������� ������� �������������� ��� ���� ��� ������� �� ��� �� � �����" �� ������������� ��� �������� �� !�� '�(� � ���� ����������� ����� ��� ����� � ��� ����� �������������� ����� ��� �� ��� ��������� �������������� ��� �� �������� �����)��� *� ����������" ��� ��������� �� � ������������ �� � ��������� �������� ��� �� �����)�� ��� � �+�� *�����" �� ��� ����� ����� ������� ������ �� ��� �������� ��������������" � ��� �� �������� �� ��������� ���� ����� ������������� � � ��� ������ ,������������ !�� �'�(-� � ���� ���� � ���� �� ���� �� �� ����� � ������������ �������� ������ ���������� ��� � �� �� �������� ������.�� �� ��� ������ ������%��� ����� ���� ���) �� ��� �����.� �� �� �� �����" �� ����) ���� ��� �������������� ����� �� ������� �� ����� ����� �������� ,���������- � ����/� ����� �� ������������� ����������" ���� �� $���0�������� 1(2(3 �� 4�������� 1(563�
��� ����������
����������� �������������� �� ������ ���������� ������ � ���������� �� ������ �� ��������� � .��� �� ��������� �������� 1(78" (293" ���� ��� �������������� ��������������������� ������� ���� �� ��� ������ 1(:23� +������� ����� ���� ������ ���� ���������� ���� ���������� ���������������" ��� ������������ �� ����� �������; ��������������� ���� ��� ���� )�������� 1(563" � �� �������������� ���� &� 4 1(:73" �+� ������� ���� �����+�<< 1(953" ���� ��� �� �������� ���� �������� �� 1973 �� ���������� ����� 1:'3" ��� �� ��������� �������; ���������� �� ���������� ���������� ������ ������ $ )���� 1=93" ���������� ���� �� ���������� ���� $���0�������� 1(2(3" ���������� �� ���� �� �� 1993������� �������� ���� �� ��" ���� �� ����� ��������� �� !�� 7�7" ��� �� >������������������ �� ���������� ��� � ������� ����" ������� ��� ����� ����� ���� � ������ ���� ���� �������� � $�������" ���� ����� ��� ������ ��?���� �� ��������� �� ��� �� ��� ������ � ������ ���������" ��� ������� ������� � �������" ���� �������� ������)���������" ��� ��" �� ��������" ��� �������� ��������� �� ������ ������ �� � ���������� �� ������� ������������
���
Graph 1: pattern in an accessory noncoding region
Gene A Gene B
152 bp 87 bp
Panel Phenotype #unitig #sign. u. P. aeru amikacin 100 3
Mapping on NCBI of the 6 selected unitigs drawing a red path
Gene A: Hyp. prot in PFGI-1-like cluster
Gene B: ICE prot., conjugal transfer prot.
Graph 2: two neighbour resistance genes are selected
Panel Phenotype #unitig #sign. u. P. aeru amikacin 83 4
Selected annotation Nb unitigs with annotation
Colour on figure
(Phe)CML 18 (AGly)AAC6-PRIME 14
Selected annotation Nb unitigs with annotation
Colour on figure
[uniprot] Mercuric reductase 271 [uniprot] Transposase for transposon Tn21 438
Graph 3: two neighbour genes are selected together, one is a transposase (involved in gene mobility)
Panel Phenotype #unitig #sign. u. P. aeru amikacin 1525 82
A. B.
C.
���� ����� �� � ������� ���
������� �� ��� ����� ���� ������ ������ �� ���� ������ �� �� ���� ��������������� ���� ������ �� �� �� �� ���� �� ��� ��� ������ �� ���� ! "����� � ���� ���� ������ ���� � ��� ���� �� ������� #$��! %!�&' ���� ������� ����� �� �� #������(��)���������' ���� ����� �� � ���)������ ����� ���� ������������������ ��� #��* ��������( ��� ���+�����( ����'! ,�� � �� � ��-�� ���� ���� ����� ����* ���(� �� ��� ����� ����� �� � ��������� ����� �������������� ���* ���� �������� ������� ������ �� (������ ���� �������* �-��� ���������� ���� ��� ���� �� �������!"�� �(��� �������� (������� �� �������� ����� ��� �� ���� �� ��� ���� �� ������ �� ������ �� �� ������ ����* ���� ���� ������ ���� ������! ����* �� ����������������� #�� � �� ���� .�/"&0 �� ������' �(����* ��� �� ������ ��� ����� �����! ,��� �� �� ��� �� ������� �������������� ��� ��1 2� ��� ��$��! %!��! ����(�* �� ������������ �� �� ����� ����� ��� ��� �� ����-� �� ����� ����� ���� ��� ��� ��� ������ �� ������� �� �������� �����* ��� � ����������0�3 �� �� ��* �� ������ �� ,��� 4!�!/����� ��� (� �� ���� ��� ��� ����� ��� ����� �� �(��� ����� ����� ��� ��� �� ����� �� (������ ����� �(�������! �� ����������* ��� �����(��(� �� �� �������* ���� �� ����������� �� ��������* �� ������� �� � �����*�� ���� �� ������� �����* �� �� $��! %!��! �� ���� ���* �� ���������� ������������� ,��� �� ����� ��� �� ����������� ���! ,��� ���������� �� -���� ���������� ������ ���������� �������� ���* ��� �� ���� ������ � ����� ������������� ���������� �� �� �� ��55�! ,� �� �� �� ���� ����� ������ ������������� �� ������� ���* ����� �� ��� ��� ���� �� �� ����������* ���� ����� �� ������ �����!��� �������* �� ������ ��������� ��� ����� �� �(��� ����� ������� ����������� ��� �������* ����� �-� �� �� ���� �� �������!"�� �(��� ���� ��� �� ������ �� � ����� �����* �� ��� � ����� � �� ���-����� ��� ��� ��������� �� ���� �(��� ���������! ,��� ��� � ��� �� �������� ��������� �� .�/"&0 ����� ��� #�� ��� ���'! ���� ������� ��* �� ���� �� ���� ���� �� ����� ���� ������ ������������ #$��! 4!�' ��� ���- ���-� ���� ����� ����������� ����� �� ������� �� d > #�� × 5' ) � ���! 1������ �� ��� 0���� ���� $�����$���� ������ ��� ���� ��� �� �� ����� ���� ��� ����� ���� ������� ��� ����� �� ������� �������� ������! �� ���� �����* � ������� �������� ���� �� �� �� ������!" ��( ��� ��� �� ���� ���-! $���� �� ���� ���) ��� ���� �� .�/"&0 �� �� �����������������! &�� �����* ���(�� ��(�� ��� ���������� � ���� �����* ���� ���� �� �� � ���� �� (���! ,� ���� ���� ���* � �� ��� �� ����� � ������ ������������� ��� �� ��� ����! 67���8 �� �� � �� �� ���������� �� �� ���� ������������ ���(! 3����������* � ����� � ������ �� ������ ����� ��� ��� ��� �����������* ��� �� �� �� ����� ���� �� ��9������ ���� ����� ����������� #13' ������� ����� (��� #�/7'! " ����� ���� ��� ��� (��� �� �� ��� � �� :!
��� ����� �� � �������
&�������� ������������� ���� ����� #0�3* ����* ��!' ��� ���� ���� ����������#�������� �� ������ �� � ���� ����� ���� �� � ��* � ������* ��!' �� ������� ������������� .�/"&0 ������!" ���� � � � ��� ����(��� ������ ������ ���-; �� ������������� ���� ��������������� #13' ��� ���� ����� ���� #�/7'! ,� 13 ����� �������� ����� �������� 0�3�<����* �� ��� �� �������� ���* ���� �� �/7 ����� ������� ���������� ������ �� � ���� �����!
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
�� ���� ���� � ���� ���� ����� ��������� ���������� ���� �� ��� ������ ��������� ���� �� �� �� ��� ���������� ����� ��� �������� �� ����� �� !�� � � ������ ���"� ��� ��� ���� �� ��� �������#
����� �������
�� ����� � ������� �$ �������� � ���� ���� �� $� ��� �����% ����� ��� � � ���� ������� �� �$ ��� �������" �� � ���� �������# &�� � ���� ������� �� ���� �� ��� � ������������� �� ����� ��� ������� ��� ����� ��� ���� ������� �� ���� �� ������ ��� � �������� $� ����# &�� ������� ��� ���� �������� � ���� ������� $ �� ��� ������' ����������%��� � ������ � (����� )� �� ��������� � ����#
��������� ��� ���
�� ������% ������ **+ � ���� $ �� ��� � ���� �������� �� �� ��� ���%��� � ������� (����� )# �� ���� ��% ��� ���% � ����# , (����� )� ��� � ���� �� � ��� ���� ����-.��/ ��$���� �������� ��01 �� ���0233# �� �' � ��� ��� � ���� �$ -.��/ ���� 1 ������ �$ �� �$ �� 2 �� 1" �� ) ������ �$ ��� �21� +3 �� 233"# �� � � ���� ��� ������ ��� ��� ������ �� ��� �� � ���� ������ ��� �� ������ ������ �$ �� ����� ���� �� ���� �����4 � ����� $ �� ��� ���� -.��/ ���� 5 ������� ��� 6'������ ���������� ������ �� ��� ������ � � �������# &��� ������ �� �����$% ��� �� � ���������� ��� ���� minq �� ��� ��� ������� ���� ��� ��4���� �� �� ��� ������� ���������� �� ���� ��� �������#.����� ���� � ���� ���� �� ��� ��� �������� � ���� 7 ���� �� �$ ���� ��� ������ ���� �� ��� 7 �� �� ���$% ��� � ���� ���� ��� � ���� �� ���� �������� ���� ����������� ����� �� ��� � ���� ��� ���� �� ���� �������� $� � �� ����� �������� � ���� � ����� � �� ����� ������ � ���� � ����"# 8����% ��� � ���� ������� ��� ����9*1 ��� � ����� ������ �� 22 ��������� ����� ��� ���� ������� ��� ���� )35 � ���� ������ �� 23 ���������#
�� ������� �� ������� �����
�� �4��� ��� ������� ���� � ���� ������� $ �� ��������� ������ �� �����%���#&� ����� ���� �%����� �������� �� ���� � ������ �� ����% �� ��� ��� �� ����� �� ����� � ���� ���� ��� �� �������� ������� ��� ���� � �������% :**;� ������� �$ N =282 ��������� ������� �� $� ���� � ������� �$ � � �� ������� ��� ���������� ���������# &�� � � ���� �� � � �������% ������� �% ������� ��� ����� ������������ ����� � � ��� $�������# 8� ��� ��� $����%� ��� ��� ��6���� �� � �4� ����$ �� ��� ����� ���������� �� � �������� ������� ��� ������� ������ ����#�� ���� �%����� � � ������ �% �������� � ������� �$ C � �� �� � � ���� �����% ����� ���� ��� 2)<= ��������� � � ����� �� ��� ���� � (����� 5 �� �8��� � 5#2� ����� /� . �� (# 8� ���� �� �� ��� ����������� �� ��� � ��� ��� ���� � �� ��� � ��� �����%��'��������� �� ���� �� ����� �� ����� � ����� �������� � ���� �$ ������� ����� � X� $ �� � ������� ���� ������ ���� � � ������p ������ ������ ������ 3#21 �� 3#1"# ,$ Xi = 1� ��� i'�� ����� �� ������� > �$ Xi = 0��� �� ��# &�� �� ������ � �����%�� Yi �$ ��� ����� i $ �� � ������� ���� ������������� ������ �� Xi ��� � ���� ���' ���� ������ ������ ������ = �� 23"�
Yi ∼ B(πi), πi =1
1 + e−Xiβ, β = log(���' ����) �=#2"
, � �� �� ���� ��� ���� �$ -.��/ ��� ��� ��������� �� ��� ��� ���� ��
���� ����� �� � ������� ���
������ ��� �� �� � ��� �� �������� M �������� ���� �� ����� ��������� ���������� � ��� ����� �� ������ �������� �� �������� ����� ����������� � � �� �������� ������ � ��������� ������� ������ ��� � ����� �� �� ���� ��� � ������� �������� �������� ������ �������� �� ������ ��� ��� ��������� �� !� � �� �� �� ������� ����� �������� ���� �� !" � ������� #�� ������ ������� �� ���� � $%&�#' ����� ������ � ������ ����� �� �� ��� ��������� �������� ��� �� ������� ��� ������ �� ������� ����� (������ ������� ������ �� �� )���� * �� !+ ��� ��� ��� ��� ���� ���� ��$%&�#'��� �������� ���������� ������ ��� ���������� �� ���� ������ ����� ���� �����������������,��������� � ����� ���� ��� � ����� �� ��������
�� ��� ��� ���������� �� �������� ������ ���� -&. ������� ��������� �� � ��������� ���� ����������� ��� -&. ������� �� �� ������ ����� ��� ���� ������ ��� ���� � � ��� ����� (���� ��� �� � ������ ���������� ���� �������� ���� � ������������� �� M ��� �������� )���� � ��������� ����+�� N ��������� � � � ��� i��� ������� �� ��� j��� ������� �� ��� i��� ����������� �� �� ��� Xi ������ �� ������ � #�������� *
������� � ���� ����� � C = 200 ��� �
�� i �� 1..N = 282� j �� 1..M = 50 ��� ���� � �������� ���
� Xi = 1 ��� # sequencei �� alignmentj � ����� i/� Xi = 0 ��� $� �����/
�� � � ���� � �������� ���
� Xi = 1 ��� $� �����/� Xi = 0 ��� # sequencei �� alignmentj � ����� i/
��
���������� � ��� ������� � ���� � ��� ���� �������
��� ���� �������� ��� ������ ��� -&. ��������� ������� �� ���� ���� ������ ��������� �� �������� � ���������� -&. ������ ��� ������� �� �� � ���� ������������ ��� -&. ������ �� � �� � ������ ������ ��������(�� ���� ��������� ��� ������ ������� � ������ � ������� �� Xi = 1� ��� i��� ����� ��������� � ������ ������� ������� � ���� �������� � �� Xi = 0� ��� i��� ������������� � ������ ������� ����� ��� �� ����� ��� �������� �� ������ � #��������� 0 ��� ������ ��������� �� ����� ���� ��� 1���(��� ������� 2* 34 ��� ��������� ��� ������ � �� ������ �� �������� ��������� ��� ������� ����� ��� ������ ���������� �� ����� ������5 ���� ��� 67 8 ������ �������� �� ��� �������� *383 ������ ����� �� ��� � � ��������� ��� ������� ���� �������� � �� 98: ��������� ����������� ;������ ����� ������� ��� �������� ������� � ���� ��� *! ������ ������������ *87 �������� ��� ������
������� � ���� ����� � C = 50 ��� �
������ Res� � �� � ���� ��� ����� ���� ��� 146 ������ � �� ��� �
15 ��� ��� �
�� i �� 1..N = 282 ��� Xi = 1 ��� # � ����� i � ������ ������� � Res ���/� Xi = 0 ��� # � ����� i � ������ <=� ������� �� Res ��� /
���������� �� ��� ������� � ���� � ��� ����� �������
� ���� ��������� ��� �� ������ ��������� �� ��� �������� �� �������� > ��� ��������� � ��������� ��� ������ �� � ������ =�� ��� ���� ����� > ������� �� ��������
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
���� ������� �� ��� �� ��� ��� �� ������ ����� �� ���� ��� �������������� ����!"��� ���� ������ ��� #$%& ����� '��� ��(������ '��� �� ����� ����� �(�� ���( ������ ��������� ���������� � )������ �� ��������� ��������� ��� � )������ �� ����(������������������! *��� +���������� �� $%%, ����� �� ����� � ��� �� �����!��������� � ����� ���� �� ������� �
�� ����� ��������+ ���(�� �� �������� � ��)���+� s �� C = 150 +��� ���� ����(�� ���( '� ��+ M = 50 ���� '��+� '��� ��+���� �� -. (�������! /� ����� ����(����� -. (�������� �� ���� +��� ��� �++������ ���� '� ����� �� ����������� ������)���+� ��������� f ���� ������ ���'��� 0!$, ��� $ �� ����� � ��+��� �� (������ ���������+�1�����+� Gi ∼ B(f)2 �� Gi = 0 ��� M ���� ��� ��(���� ���( ��� +��� �����)���+� �� ��� i��� ���(�!������� ����� �� -. ��� ���� +������ �� ������ ��(� ����������� '����� ��� -. +����! 3���� ��� nb4mut ����(���� ����' �� ������ ���� ���'��� ��� �� ��� (������� -. �� � ��� �� ��������� �� 3� !5!%! "��� ��� dist ����(���� (������� �6.�1������ +�� �� ������ ��� ���� '��� ��������� � ��������� �� +�� �� ������� ��� ���)�������� (��������! 3������ (�����������+ �6.� ��� ��(������ �� ��7����� �� allele4fq ����(���� �� ���+����� ���� �����( 8!
M ����� ��� ����� � ��� �� ��� �� ������
�� i �� 1..N = 282� j �� 1..C = 150 ���� ���� ������ ������ � ����� �� ����
� j ∈ M ��� Gi = 1 ����� ���� ������� �� ����
�� k = 1 �� nb�mut ��.�+ � �������� posk ������� ��� ��� �9���(�����:$,0 ;��� ��� ���� ���������<=� k > 1 ��� ����� dist ���'��� posk ��� posk−1=
��
� �� ��� �������
������ ������ ��
Allele ∼ B(allele4fq)=� Xi = 1 ���
� Allele = 1 ��� Base ← ���=� Allele = 0 ��� Base ← �>�=
� Xi = 0 ���� Allele = 1 ��� Base ← ���=� Allele = 0 ��� Base ← �*�=
?����+� �������� �� Base=��
��
���������� � ��������� � �� �� � ���
� ����� �� ,@#@ ����� '��� �� �-.� ����� '��� �������� ���� ���� ������ � �(�� ���($5#& ����� �� ����� � �� ��+� �� ��� �����'�� �����2 �++���������� �� �++�������(������� +������� �� ��� +����(�������! *��� +���������� �� $$&, ����� ��� �� ����� �� ����� �!�� ��� ��(�������� ��� ����� �� � ;���� ��� �� ���� � ������;+����� �� ���� � ��������� ��(�� ��� ��������+� ���'��� ��� ������� ��� ���� ��������! *�� ��(������ ������� ������� �� ���� ��� ��� $,%% ;��� ��� ��� �(���� ���� $A%0! ���� �� ��� ������� �������+�(������ � ����� �� A5%0 ��(������ ����� ��� ��� ���� ������� %,&, ��(������ �����!*�� ���� ������� �� ���� �� ������ ;��� ������������� ������(��+�� �� ��� �����+���� (��������+��� ���( ��� ������� ������� ��������!
���� ����� �� � ������� ���
« hotspot »
Single Multiple
« sequential »
‘nb_mut’ per gene
‘dist’ bw mutations
1
NA
2 to 4 2 to 4
130 18 bp 20 10 bp
Examples of real graphs
taken from TB resistance to
rifampicin and streptomycin
Examples of graphs obtained
by simulation
������ �� ��������� ��� � � �� ����
������ �������
���� ���� �� ������ ��� ��������� ���� ������ ������� ������� ��� ��� �� ���� ����� ��� ������� �������� ���� ������� �� ����� �������� �� ��� �� ����� ���� �� ����� ��� ����� �� ����� �� ����� ���������� ������ !�� ���� �� ������ "��� �! ��� � ���� �������� ���� ������� �� ���� ����� �� ����� ��
����� ������ ��� � ��� � ���
��������� �� � � ��������
#� ���� ��� $$ !������� �� �������� ��� ����� ��� ������� ����� ������ ����� !������� ����������� !��� ���� �������� ����� ��� %��� ��� ������ ����� �! � &�'#() ��� ������ �������� ����� ��� ����� ���� �! � ���������� ������� �! &�'#()� ���* ������������ ���� ��+� ��� ������,��* ��� ����� ��������� �-���� . !��� ��� ����������� ���� ����%��� �� /������ $ ������ !��0������� ��� ��� ��� �� �! ��� ������ ������������ ���������0������� 1����� ��� ���� ��� �� ��� ���� ����� �� 2��� ��� ����������� ��� �� ��� ��������� � ������* �! ����� ������������ ���� �� ��� ����� �� ��� 0�������� �� ������������� ��3��#� ����������* �������� �� ���������� ����� � 2��� � �������� ����� �� ������ �-��� �������������� ����� ��� ������� ����� � ����� �� ��� ���� ���� � ����� ���*�������� 2������ ����������� �* � ���������� ��� � ��� ������ ����� � �! �����,��������* ��� ���� ��� ����� 2��� � �� � ����� �! ������ * 2���� � ��� ��������� 2���� ������� � ��-������ ������� ��� �� ��� � ��2 ������ *�/���� 4������� ��������� ��� �������� ����� ��� ����� ����5 �� �������* �! ��� ������0������ �� �������� ���� ��� ��0(� /66 ������* 7389� :� ��� ���� �! ����� ��������� ������� �������� �� ��������� �! ����� ���� �� ��� ����� �������� 2��� ��� �������4����� ������ * ���� ���� ���; ������� ����� ��� 2� ��� �� ����* � ������� �� ����� ��������� ��� ���������� �� � ���������� ������ �! ����� (� � �����0����� ���* � !�2 �!��� �������4����� ����� ���� ������ !�� ��� ����� 4������� ����������
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
����� �� ���� ��� ���������� ��� ������ ��� ��� �� ����� ����� ������
���� �� ���� ���� �� �����������
����� ���� ������ ���� ng� ����� � ���� �� ����� �� ��� ��������������� ���� ns� � ���� �� ���������� �������������������� ���� �� ���������� ����� ns/ng�
����� ������!��" �����������# $������ ���� �� ���� �������� ��� ������ ����%
����� ��� � ���� �� ����� ��������� �� � �����
����������������# $������ ���� �� ������ ��� ���������� ����� ���"
&����� ���' ���" ��������'����� (��� ������ ���' ���"�
��������'��� )������� ��*������ �� ������ ���' �������
��+�������� &���� �� ��+������ �� ������ ���' ������ ���,���
������"�� ��� ������"�� -�
���� �+��� ������+���# $������ ���� �� ��������� �+��� ��� ��� ������
�����������+���# $������ ���� �� ��������� �+��� ��� ����������
����� ���"�
�����+��������� ���� �� ���������� ����� ,��� � ������*� �+���
.nsp/� ����� ���������� ����� nsp/ns�
)�' ���� ������ � �������� ) � �� ��' ���� ������ �� ��� ������
������������ � sp� ) � �� ������ �� ����� ,��� � ������*� �+����
������������ � sn� ) � �� ������ �� ����� ,��� � ������*� �+������������������� (��� ������ ����� ����� ,��� � ������*� �+����
��������������� (��� ������ ����� ����� ,��� � ������*� �+����
��+������� &���� �� ��+������ �� ������*� *��� � ������*� ��%
���� ��' ���� ������� ���������� �" ��� ��!����
� � |sp− sn|/max(sp; sn)���!����������� cp� 0����� �� ��� ������� ������ ,� ,��� ���� ��
���������� ���� ������*� ���� ��' ������
��!����������� cn� 0����� �� ��� ������� ������ ,� ,��� ���� ������������ ���� ������*� ���� ��' ������
��+������� &���� �� ��+������ �� ������*� *��� � ������*�
�+��� ������� ���������� �" ��� ��!���� ������
������ |cp− cn|/max(cp; cn)��������������" 1������" ����� ���,�� ��� ������� ������ ��%
��������� ���� ������*�� ��� ������*� �+���
������
� ��� ����� ������� ������� ���� �������� �� ��������� ��� ����� �������������
��� ��� �� ��� ��������� �� ��� ������ ���������
������� �� �� ������
� ����� �� � ������ �� ����� �� ������ ���� �� ��� ���� �� sign�node�effect�sd� � sign�node�degree�sd� ��� ���� �� � �� � � ��� ���� � ��� � ��� ����� � � ��
length�pos�mean � � length�neg�mean� ��� ���� �� � ��� ���� � �������� � ����
������� � ����� � ��� ��� ������ � ����� ������ �� ������ ��� �� ����� �� 0�
���� �� ���� ��� ���� �� ��� �� ���!����� ������� ��� � ����"��� ��� ��"����
�� �� ��"���� �� �������� ��������� � ���� ����� �� �������� ��� "������ �� ����
���� ��� �� ������ ��� ��� "������ #��$��% ������� ��� �� ����� �� 0� �� �� ������������� ��� ���� � "����� #�"&��% �"���� ��� �� �� ���!����� �������� ��" ���
���� ����� �� � ������� ���
������ �� �� �� ���� � ���� �� ��������� �� ������ ��������� ���� ����� �� ���� ��� ���� ��� ������ �� �� �������� ���������� ����� �� ������������ �� ���������� ������� ����� �� ��� ��������
���� �����������
�� ������ ������� ������ x� �������� �� ������� ����� ��� ��� ������ � �� ������������ �� ����� �� ����� �� ��� �������� ��� � ����� � ����� �� � �������������� �� ���� �� �������� ����� �� ����� �� �������� � �� ����� ������ ������� �� ����� �� ������ ����� �� ����� �������� �� ������ ������� ��� ��� �� ������������ �� �� ������� ������� �� ��� ����� �� x! �� ������ �� ���� �� �������
����� ������ ��� ���������� ������
�� ��� ������ � ������� � �������� ���� �� �� ��� �� �� � ��� �� �������������� � �� ����� ������� "������� ��� �� ���� ������ ����� ������ � ���� ��� ������ �� �� ������ ������� ���� �� ��� ��������� �� ���� #$%&� ' ��� � ���� ��� �� ���������� ����� �� ��������� �� �������� ������� �� �� ���� ���������( �� ��� ������� �� ���� �� �� � �� ������������ ��� �� �� �� �� �� ������ �� �������� ����������� ���� ���� �� ����)� �� �� ����������� ������*( ��� ����� ����� ��� �� � ���� ����� ��� ��������� ����� ��� �� � ���� �������+ ����� �� ���� ��� ����� �� ����� ���� ������ � ���� �*��� �� �������������� ������*� �� ��������������� ,-! #$%&� �� K����� ��������������� �������������� ������� �� ����� ���������� ���� �� �������� �� ������ ��� K���������� � K−1 �� ����� �� ���� �������� � �� K��� ����� .�������� ������������ �� K ��� �� � �� ��������� �� ���� ��� �� ��� ������� ���������� ������ �� ��� �������� �������� �� ������ � � ����� ��� �������' ����� � ��� ����� ��� �������� ������ ��� ���� � ������ �� ����� ���������� ������� ������ ' �� � ������� ��������������� ������� �� ������� ������ ������������ / ������� �� ���� ��������� �� �������� / �� ������ ��� �������� ����� ���� �� ���� 0������ ������ �� �������� ���������� �� ����� ���� � �� ��� �������' � ���� �� �������� ���� ������� ������ � ���� ������ �� �� �� �������������� ���������
� ��� � � �� ��
.����� �������� �� � ������ �� ������ ��� �������� ���) ����������� ���� ���������� ������� �� ����������� ������*( �� ���������� ������ �� ��� ������� �� � � ����� � ���� ������ �������� �� �� �� �� ����� �� � ������������������� ���� ������� � ������ ��� ���� �� ���� ��������� � �1 2�3!�
minf
n∑i=1
L(yi, f(xi)) + λΩ(f), 2�3!
�� f �� � ���� ������� L(y, f(x)) �� �� ���� ������ �� � �������� Ω � �������������� ��� ������� f � �� λ � ������� ���� ���� � ��������� �� ������* �� ���� ��������� �� ����� �����
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
����� �� ��� � ��� �� �� ���� �� �� �� ������ �������� �� ����� �� ��������� ���� ����
L(y, f(x)) = log(1 + exp−yx�β), �����
�� � y� �� ����� ��� ��� �� X �� � ��! ���������� �� ��� ��� ����� �� ���� �������� β �� ��� � � ��"���� � �� � � �� #� ��� ���� �� $%&' ��� ��������� ����� � +1 ��� �� $()�' ��� � −1�#� �� ����� ���� � � ����� �������� �� ���� � � � �� �� �� ���� �� ������� ����� �� � � ����� ��������� �� � �� ��� �� ���� ���� *�� ��� �� � ���� �� �� ���� �� � �� ������ ������� ��+� �� ���� ����� ���� ��������� �� ���� ���, �� l1-���� � ����� ./0/1� �� l2-���� � ������� .231 ��� � �! ��� � �� � ���� ��-�� � .4431� ����� ��� �!��������� �� ���� *�� � ��� ������ ���� ��� � �� ��� ���� � ��� �� ��������� � ����������� ��"���� � ��� ������ �, ��������� �� l1 �� ���� �� � � �� �� ����� ��� ��"���� � ��� �!�� � 5� *��� ��������� �� �� ����� ������ ��������� ���������� � �� ������ �� ���� �� 6������ ����� �� ��������� ��� ������ �� � ���� �� � ��!� � � �� �� ��� � ����� �� ���� ������ �� �������� �� ������ ��� �� �� �� ���� ��� �� ������� �� �� *�� ����� ���� � ��� � ������ ������ ����� ��� �� � ���� �� ������� � �� ������ ����� �� ������� �� �� ��� ������ �� ������ ��� ��"���� �� � � �� �������� ����� ��� ��� �� �������� �� �*�� ��� ��-�� �� � � �� ��� �� ���� ��� ��� ����� ���� ���, � �� ������� ��� ���� ���� ����� � ����� �� ���������
λΩα(β) = λ
(1
2(1− α)||β||2l2 + α||β||l1
)⎧⎨⎩��� � �� α 7 /������ � �� α 7 5���� ��-�� ��������
�����
λ ��� α ��� �� � ��������� � ��� � � ��� ���� ���� ��� �� ��� ���+� ��� �� 8 ������� ������ .351 � �� �� �� ���� �������� � ���� +� � � ��� �� λ ��� α ����� �� ��������� �� ��������� ����� ���������� ��� ��� �����
������� ����� �� ��
*�� ����� ��� � ������ �9:(� ���� � ��� �������� �� ������ �������� �� ./2;1�6 �� ����� � � ����� �������� ��� � � �� �� �������� ���� ��� ��� �� ��� ������������� �� �� ��4, � ��� �� �!������� �� � � ����� �� ���� �� ��� ��<� ��� � ��������� � ����� α = 0 �� �� �����
L(y, f(x)) = (1− y(x�β + b))+, ���<�
����� y �� �� ����� ��� ��� �� X �� � ��! ���������� �� ��� ��� ����� �� ���������� ��� β ��� b ��� �� �� � � �� ���� � ��� ������� �� ��������� ��� � � ���������� ������ � �� �� � �������� ���� ��� y� �� �� ���� ���� � �� ������ *������� ��� �� ��� Xi ������� �� �������*�� ���� ��� �� �� ��� �� � �� C = 1/λ� ����� ������ �� ������ �������� �������� *�� ��� C� �� ����� �� ������ ��� �� ������ �� ������ ������������ ��= ��-����� ������ � �� � �� ���� ����� X � ��� ��� ����� F ��� �� ��������� ���� � ����� 9:( �� F � *��� ��� �� ��� ������ �� ���� ��� ���� �� �� � ��� � ������ ��������� *��� ���� ��� �� ���� �� �� ��� � ����� � ���� ����� �� � �� � � ����� � ������� �� ������ � ��� .45/1� = ����� K : X ×X → R ���
�������������� �������������������������������������������
���� ������ ���
�� ���� �� � ������� �������� � �� ���� � ��� � x ��� x′� ��� ������ ����� ��� ������� ������ ��� ���� �� ������ ������� !"#
K(x, x′) = exp(−γ||x− x′||2), �����
����� γ �� �� ������ �� �� ������� ��� ���� γ ��$ �� ����� �� �������� � ����������� � �� ��� ���� �� ���� x ��� x′� ���� �� � ��� ��� ��%&�� �������� � � ���'�������� �������$ �����' �� ���� ���� ���� (��) ��'�*� ��� �� � �����'� ����� +,-. �������� � �� ���# � ������ !" ��� �����%���������� �������� !"� *� � ����� �� C (���� � �� ������ !" ��� (C; γ)(���� ������ � �� ������ !"$ �� �������' �� � �� �'� ��������� �� ����'���� �����
���������� ��� ��� �����
������ ����
����� ��� � ����' � ��/���� ����� ������)�� �� �� ���� ���� ��� ����� �������� ����$ �������(��� ���� ��' �� �� ��� �� ������ ��� � �������' � �������������� � (�������0� (����� ���� ��� �� � � ��(���� �� ���� ����� �� ��� ���� ��%'���$ ��� � ����� �� ��� � ���� �� ���� ��'�� ����� � �� ��1�� � ������ 2� ���'�� ���� � � ��(��� � � ���� ��� ��$ ��� � � '��������� ����$ �� ����� ��� ��'%�� �� ������ ���� � ��(���� ���������� � ���� ��� � ���� �� �� �� ������ ������ �� ����� ���' ��� ����� 3 ��� �������� � ��''��' �� � � ��� �''��'� ��'�� �� �'�# ���� ��� �� ���� �� � � � � ��� ������ �� ������' �� �$ ��� � ������� ��� �� �� ���$ �� (������� ���� � ���� ��' �� �� � �� ����� ���' � ����������� ��� (��������$ ����� ����� �������� ��' �� ����� ���� '����� �� ���� ������ �(�����(����� ����$ ���(�� ����(�� �� '��������� �� ������ � �� �� �� +45.���� ���� ����������� ��� ��� � ���� ����� ��� �� ������ ���� ��� ���� ������� (���� 6-- ��(���� �� �� � �����'� �������� +757. ���� � �� ��'�� ���������� � ���$ �� ������ ������� ����� �� (�������� m ���� �� �� � � ���$ ��� �� ���������$ �� ������� ��&� ���� )��� ��'��� ���� �� ������ �� �� ������ ��'��� ��(����' �� ���� �����# �� ���� �� ���������$ �� ��� ���� ���� ����'������������� �� ���� ���� ���*� � ����� � � m ��� �� ���������$ ����' �� � �� �'� ��������� �� ����'���� �����
���������� ��� ��� �����
��� ����������� ��� �����
*� ��� ��� ��� �� �� � �����'� �� +55. ����'� � ����������� �� ����' � �� %�'�# �� ���� 7-- ����� (����� �� ��� �� ������ �� ������ ����� ���� �������� �������� ����$ ��� ���� � ���������� ����' � 7-%�� ����%(����� ��� *� ���� ������������� �� (����� �� ���� ��8������' �� ����������� ��� ���� ����'$ �� ���� ��������� ���(��9���� ����� �� �� �� �� �������%���� �� ������ ������ ���� � ��8���� ��������� (����$ ��� ��1�� �� �� �� (������������� ���� ������ � �������� ��� ��'� ��4��������� �� �� �� : ���' �� ��8 : �� � �� (����� ��� �������� �� �� ����� ��� � ������� �� ���������� ��� ��� ���� �� � �� ���������� �� �� ��� �
��� ������
2 �� � ���� ������ � �� �� '���� ������ �� ����� �$ �� ������ �� ��� ��� �� ���� ���� �� ��� ����� � �� ������ ��� �75 ����� ���� ����� ��# �� ��� �� (����
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
Aminoglycoside O-nucleotidyltransferases (Ant3’’ )
« deletion »
Gene-based Plasmid-based Chloramphenicol
acetyltransferase (CAT) Beta-lactamase (CMY ) Deletion Insertion
������ �� ��������� ��� � � ��� ���� � ������ �� ������ ��������� ���� ��� ���������
�� �������� �� ������ ���� �� ���� ������ � ������� ��� ���������� ������� �������� �������
���������� ����� ��� ��������� �� ��� ������ ��������� ���� ������� ��� �� ���� ���������
��������� �� ��� ���� ������ ����� ����������� !���� ��� �� ��� ���� �� "#$ �� ���� ���� ���
"%�&
���� ��� ���� �� �� �� ������ �� ��� ��� ���� �� �� ���� �� ��� ������ ������� � ��� �� ���� ���� � �� ������ � �� ����� � ���� ���� �� � �� ������������ ����� ��� � � �� ���
����� ���� �� ������
��� � � ��� � ����� �!""" ����� #��� � ����� �� �������� $����� ���%��� #������� ������ ����� �� �� �� � ��� ��� � ����� � �� � �� �� � ��� �� ���� ���� ��������&����� � �� ������� ����� ���#�� �� ������� ������ � � �������� � � �� ��!�� ���� ��� �� ���� �%���� ���� � �� ������� �� �� ����� ������� �� �������� ���� �� � ' ��������� ���� �� � �������� � ��� ��� #� �� �������������� � �� ������� � ��� ����� �� ������ � ������� � � �� ����(��� ����� �� ����%���� ���� ������� ���� ������ ���� ������ ��� �� ���%��� ��������� �� � ��� ���� � ����� � ������ ����� ����� � �� ���� ��2+3× (��−1) ������ )������ ���� ���� � ������ #��� �� ��������� � �� ���������*������ #��� �������� �� ��# �� �� +$�������� � �� $����� ,����� #� ���%����� � �� �� ���� ��*������ ���������� ���� �� ������ �� ������� ����������� �� � � � ����� # � ��-.� #� �� #���� ����� ����� � ��� ��� ����� � � ������ #� ������ � � �� ���� �� �������������� ���%��� ��� ������� ����� � � ���������� � �� ����� �� �� /��*��� �0 ���% ��� $12�3 ����� ' ������ �� �� �� �� � � �� �� ���� � #� �� �� �� ��� #��� ������� �� �� ���������� �� #� � �� ��� ����� ������� �� #� � � �� �� ������� �� �# � ������� #� �� ������ �� ��� �� �� �� /42 ��� ���0 ���� �������� /42 � ����0 ������ �� � �� ��#���� �� ��� �� �� � �� 4235&( ����� ���
����� ����������� ������
6 �� �� �� �������� �� � � +276� #� ������� �� �� � � �� ���� ��� ������� �� ��� � ������� � � �� ���� �� ��� �� ��� � �� � ����� ���� ����%� ��� ��������� # � ����� �� ��� ���� ��� �� �� � #� �� ���� ���� ������� /420 � ����� ���� � �� �� �� #� ������ � �� /5&( ���� ��0 ����� �� ��
���� ������ ���
nh = 3 nh = 5 nh = 1
������ � ��� ��� � ��� �� ��� � ��� ��� ������ ������ �� �� ���� �� �
� ���� ���� ��������� � � ������� ���� ���� �� ����� ����� ������ ���� ������ �������� ��
�� ������ � !���" #�� ����� ����� �� #�� ���� ���� !����"� � � ������ $%&'� #�� ���� ����
!������" � � #�� �� ������ � (���� ���� ���� ������ %&' � ������ � ���� �������� � ����
����� ������� � ����
��� ���� ��� � ��� ��� ���� � ��������� ������ �� ���� �������� ����� � ���� ��������� ������������ ����� ���������� ��� �� ������� �� ������������ ������ ��!��"��# ��� ������ ������ #����$ �$ ��� ��� �" ����� �!��� � ��� ��� ��$�� % ����� "��#����� ��� ��#� ��#&����� ����#����� ���� &���� '�������� �������� � ��� ��� �!���� ����#����� � � ��� �( ��#������� � � � ���� #�$ �)���� ��$ ���� ���������� �" ���������� "�& � ����� � � ���� ��������� ����� ��������$� "�� �� * +� �( ��� #����$ ��#����� �" ��������� �������� � ��� & ���������� "��,&� �$ -�����#���"� ����. � ��� ���������� #����) �" ��� ����������� ����� ���� /&����#� ���$ 0��� /1�23� ��� �&# �" & ���� ��,&� �� �� ��� -��������� ����. � /&�����#� ���$ 0��� /1�23� � � ��� #���� ����#���� �!���� ����� �2 ��� #����$ ��#������" ��� ����#���� �!��� �)���#� ,&� ����� � � ��� ���� �������� � � � ��� ��!��� �� �" ������� ������ �������� �!��� ��,&� �� �� ���� 0�� �� * (� ��� � �$ � � ������&� ��� ��� �� ������� ���& � ��� ��� ���� � & ������ �( ��� #����$ ��#����� �" ���������� �������� � ��� ��� &#��� � � ��� �� ���� ����� �2 ��� #����$ ��#����� �"��� ����� �" ��� ���� � ����� ��� ��!��� �� �" ������� ������ �������� �!���� ��,&� ���� ���� � � �" ��������� �������� � ��� ��� �������
����� ����� ������
�� ����� ��� �������� � ��� ��������� ���&���$ �" ��� #����� ���� ��� ������� �����" ���� ��������� �� 0���� 1�+ � � 1�4 ���� ��� #�� ��������������� ���&���$ "�� ����� ��$ �5��� -����� #&��������3 ����������� "�� ���� ���&� �" ��� � � "�� ��� ���#������ ������� �� ���� ���� ��� 67 ���&��8 ����'�� #����� �������� 67� �$ �9 � ����#��� #����� ��#���� ��������� ���� 67�� �� �� ��# "����� ��������� �������� ��� ���� ���&���$ � (: �&� �" 21 #����� -0���� 1�+� � 1�43� �� ������ /'� ��� � ����� ���� � ����� ��� "�&� ����� #������ ����� �������� ���"��#� ���� �� �������� ��� �� ��# "����� #����� "�� ��� #����� -���.� � � ��
���&��3� � � ����#���� �� � ���� �� ��$ "�� ���� #����� �� � ;&� �� �" ��� �� ���&� � ��� �' ���"��#� �� ��� �� ��� ��#� � ��� #������8��� ����� ��������� ���"��#� �� "�� � ��� �� ��� ������&����$ �!����� �$ ��� �� ���&�
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
nh3 nh4 nh5
all nh nh1 nh2el
satic
_net
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
0.900
0.925
0.950
0.975
1.000
0.900
0.925
0.950
0.975
1.000Accu
racy naMeth
remCol
repVal
LP−MGE CV accuracy
������ �� ������������� ��� ��������� ������ �������� ��� �������� ���
��� �� �� ������� ��������������� ��� ���� ������ ��� ��� ������ �� ��� � � ��� ���� �� �������
��!"��# ��!����� �� ������ �� �# � � ���$��# ������� ��������� %��� �� �������
nh3 nh4 nh5
all nh nh1 nh2
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
elsa
tic_n
et
lass
o
linea
r_SV
M
radi
al_S
VM
rand
om_f
ores
t
ridge
0.7
0.8
0.9
1.0
0.7
0.8
0.9
1.0Accu
racy naMeth
remCol
repVal
Multiclass CV accuracy
������ ��& ������������� ��� ��������� �������� �������� ��� �������� ���
��� �� �� ������� ��������������� ��� ���� ������ ��� ��� ������ �� ��� � � ��� ���� �� �������
��!"��# ��!����� �� ������ �� �# � � ���$��# ������� ��������� %��� �� �������
���� ������ ���
��� �������� ���� ���� ������� ���� ��� ���� ��� ��� �������� ���� ����� ��������� ������ �������� ���� ���� ������� ���� ��� ���� ��� ���� ����� ������������ ��� ������ ��� ��� ��������� ���� ��� ����� ���������� ��� �������� ��� ���������� � ����� ������������ !��"# �� ��"$% ���� ��� ��&�� ��� ��������� �� ��������������� ��� ����� ���������� '�� ����������� �������� ���� ��� ������ ������������ ������� ����� ��� ���� �� �� !(��� ��) �� ��� '�����% ���� ������ ���� ��� ������������ ��� ������ ���� ��"# �� ��"$ �� ���� �� �� ��� �����
'�� ������ ��� �� ���� ���� ��� *+� ��� �� ��,�� ����� �� ��� �����������- �� ���������� ��� (���.��) �������� ��� ��� ���� �� ��� �������� �� ������� ��� �����/�������� ������� ��� ���������� ����/��������
0������� ��������� ��� ������ ��� ��� ������ ������ �����1���� 2� ���������� ���� ����� ������� �� ���� ������� � �� ��� ����� ���� ��������� �� ��� �������� '������ ������� �� ������� �� ��� 3��� ����4- G(i) = 1 −∑K
k=1 Pi[k]2 ����� Pi[k] �� ���
���������� �� ���� k �� ���� i�
����� �� ��� �� ������ �� ��� ����� ��������� ����� �� �������� ����������
������ ����������
��!�"�� �"�#���"� ��!�"�� �"�#���"$�%%�
� �#"���!�& ��!�"�� �"�#���"$�%'�
��( ) ��!�"�� �"�#���"$�%%� ���!�&"��!"���
� ��!�"�� �"�#���"$�%'� ��!�"�� �"�#���"�� ���
� �#"������� ���"�#���"�����
��!�"�� �"�#���"� ��!�"�� �"�#���"$�%%�
� �#"���!�& ���!�&"��!"���
��(� ) ��!�"�� �"�#���"$�%%� ���!�&"��!"����
� ���!�&"���"��� ���"�#���"�����
� ���"�#���"����� ��!�"�� �"�#���"$�%'�
�#"���!�& �� �"�#���"�� ���
� ��!�"�� �"�#���"� ��!�"�� �"�#���"$�%'�
��() ) ������"�*"� ������"�*"�
� �� �" �!���"$�%'� ���"�#���"�����
� ��!�"�� �" �!���"$�%'� ��!�"�� �"�#���"$�%%�
�#"���!�& �� �"�#���"�� ���
� ��!�"�� �"�#���"� ��!�"�� �"�#���"$�%%�
��(� ) ������"�*"� ��!�"�� �"�#���"$�%'�
� �� �"�#���"�� ��� ���!�&"���"���
� ���"�#���"����� �#"���!�&
�#"���!�& �� �"�#���"�� ���
� ��!�"�� �"�#���"� ���!�&"��!"���
��(� ) �� �"�#���"�� ��� ��!�"�� �"�#���"$�%%�
� ��!�"�� �"�#���"$�%'� ��!�"�� �"�#���"$�%'�
� ������"�*"� ���"�#���"�����
�#"���!�& ��!�"�� �"�#���"$�%%�
� ��!�"�� �"�#���"� ��!�"�� �"�#���"$�%'�
��� �� ) ��!�"�� �"�#���"$�%'� ���!�&"��!"���
� ��!�"�� �" �!���"$�%'� ���"�#���"�����
� ������"�*"� �� �"�#���"�� ���
'���� ��$ ����� ��� ���/5 �������� ��� �� ��� ����� ������� �� ������� ����������3������� �� ����� � ���� �������� ��������� ��� ���� �6�� ���� ������ ����� ��� ���/
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
�� ��� ���� ���� �� �� ���� ���� �������� ��� ���� �� ��������� �� ���� ������������� �� ������ � ���� �������� ��� ���� �� ��� ������� ��������� ����!����� ���� � ��� ���� �� �� �"� � ��� ����� �� ���� � �� ��� ������ ��#$ �� ���%&�� '� ��� ����$ �� � ����� ����� �� � �� ������ ��!����� ����� �� �� ���������� ��� ����� ������� ��������� �� ������ ��!����� ��� ��� ����� �� �������� �� ()*+,- ������ ������� ��� �� �� ��� ����� ��� ���� ��� �� �� � �����. �� ����� � ()*+,- ����� �� �� � ��%& ��� �� � ��� �� ������ �� ���
����� ����� ��� ����
��������� ������ ��� � ��� ���� � � ����
/� ���� �� �� ������� � �� ����� ��� � ����� � �� ��� ��� ������ �� �� �� ��� � �� � �� ����� �� ������ ����� ��& ��������� ���� ����������
����� �� � ��� � �������� �� ��� ���� ��������� ��� ���� ������ ����� �����
���� ! ����� ������ ���� "��#�� ��$������ "��#�� ���� "��#�� ��$������ "��#��
% &' &'( &) &'� &)* &'� &�* &'( &'� &') &)& &'�� &') &'* &)' &'�( &'% &') &)& &'(
��� �� &' &') &)( &'�
��� �������� � ����� � �� ������ �� �� �� ��� ��� ���� �� �� � ������� ���"������ ��� 0����$ �� ��������� � ����� � �� ��� �� �� ��� ������$ ��������� � �� ��� ������ ��#$ � ����� �� ��� ������� ��� 1�23$ � ������� � ��%�� '� ��� ����$ �� ����� �� �� �� ����� �������� 4() ������5. �67�8�� � ���� ����� ��� ��� �� ����� �� ��� �37 �2� ��� ����� �� �� 4() ��� ����5$�� ���� �� ����� ����
����� ��� +�����"�� � ����� �������� ��� ��� $���� ���� �������� �� ��� ���� ���� �������� �����,�
#���� ����� $����#�� �� ���"�� � ! �������� � ! ���������
����� �� $����#�� %& & &�� ���"�� ) %� � �
� ! �������� & & & &� ! ��������� & & & ��
��� �� ��������� ��� � ����� � ��%�$ ��� ��� �� ��#� '� ��� ����$ ���������� ����������� �� �� 4()5 �� 4+,-5 ����� � �� ()*+,- ������9�$ ������ �� �� ������� ����� ���� � �� ��� ������ ������9�$ �� ����� ������ ������� �������� 4() ������5. ��� �87 �88� � ���� ����� ��� ��� �� ����� �� ����:7 �2� ��� ����� �� �� 4+,- ���� ��5$ �� ���� �� ����� ��:���� �� � ����� ���� ����� ��� �� ������ �� �� �� ��� ��� �� �������� ��" ���� �� �������� � ��� ����$ � �� ��� ������ ��# �� � ��%�$ ��� ��� � ���� ��� �� 4()5 ���������� ��� � �� �� ��� �� 4+,-5 ����������$ ��� ��� ���
���� ������ ���
����� �� � ��������� ����� ������� � � ��� ������ ��������� � ��� ���� ���� ������� � ���!�
"���������� ���
��#�� �� � ��
��� $ ��
����� �%� � ��������� ����� ������� � � ��� &#�������� ��������� � ��� ���� ���� ������� � ���!�
"���������� &#���"�� �� ������ ��� ������ � ��� ������� �
��#�� �� &#���"�� ' � $ $�� ������ (( � �
��� ������ � $ $ $ $��� ������� � $ $ $ ��
� ������ �� ����� ��� ��� ��� �������� ��� ��� ���� ������������ � ��� ����������������� ������ ��� ����� � ���� ������������ �� �� � �� !���� "�#�
����� ��� � ��������� ����� ������� � � ��� &#�������� ��������� � ��� ��&#����� ���� ������� � � ��!�
"���������� &#���"�� �� ������ ��� ������ � ��� ������� �
��#�� �� &#���"�� )% � � �
�� ������ � ((' � �
��� ������ � � $ � ���� ������� � � � $ �((
��� �� ������ ��� ������ ���� ��� ��� �� ������ �
$� ��� ��� �������% ��� �%��� �� ��� ��&��� ��% ���������� ������'������ �� �(%�� � ���%��� ��� ������ � ��� ������ ��������% �� )������ * !���� *��� !�� ������� ��������% �� !���� "�+ �� �% � ���������'����� ���� �� ����%���� ��� ��� �������,-����� ��������% �� !���� "�*� .�� ���� ��, ����� ��� ��� ���� ��% ����� ������� ��� ����������% �� ��% �� ��� ���������� ������'������ /�� ���������, ��&��� ���(%����% ������ ������% � ���������, ��� 0.90 �0���� �� ��� ���1���� ������� ������ 2����� ���� �� ��������% �� 3��� "��4 � -������� ��� ����������% ��% ��� ����� �������-�%�% �� !���� *�� �������% ��, ��� ����� ���������� ��� � ��� 5(-���� ��% �����(������� � 6.� �� ������� ���� ���� ��� ������� ����� ����������% ��� �������� � ���)�� ���� �� �%%����� $��� ����%����� ��� ��� %������% ������ ��� 6�����������,��������� 6*�7 6*�* ��% 6*�" ��� ������ �������% ������ ���,������ ����� �� � ����� ��������� �� � ���%��� ������ ������� ������ ��� ���%����% ��� � ���������, < 0.90�!���� ������ ��� ���������% � �����0 ������ ���� ���������� � ���� � ��% � �����%�� �� � ��������� ��-������� ���� �� ��� ����� ��������% �� 3��� "��/� !��� �����(������ � ��������� � �� ������� ������� ��, � ���, ������ ��% �� ���� � ���%����������, ����� ��� �����0 ������� $���� �� ��% �� ������ � ��-�������� ������� ��%%������� ������ ��� �,�� � -������� ����������% �, ����� ������ �� � ������ ���%������ ����� ����� ��-�%��� ��� ���������, ��������% � ��� ��8���, ����� ���% �����%, �������� � 94�$/6 ������ ��� ��� ���������, �� < 0.90 94�$/6 �� ������ � ���%����� ��&��� ����� ��� ������ � ��� ����� �����0��,� 2� ����� ���� ��� ���� ���%��(��� ��� ����% ���� ��� � � �� ��� � �� -�����
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
����� �� ������ ������ �� ������ ��� ����� ��� �� ��� � � ���������� �������������� ��� ��� ���� ���� �� ������� � �� ������ ��� ����� � ��������� � ������ � ��� ���� �������� ��� ���� ���� � �������� ��������� ������ �� ��� �� !"# ��$��� ��� ��%���%���� � ��� ������������� ���������� �� ��� ��������� ����� ��� ����� � ���� ������
�����
������
�
����
�����
����
�����
�������
���������
������
���
�����
����
��
���!
�����
"��#��""
���!
�����������
�
���
���� �����
��
�����
���
������������������
���
��
���
��������������
����� ������
���
���
���
���
��
���
�����������
���� ������
���
���
���
���
��
���
�����������
!"�� ������
���
���
���
���
����
���
��������������
�����#�$����%
��
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
������
���"�
�
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
������
���"�
��,����-,���
��
��
����.�������-
�/���
���
������������������
���
��
���
�����������
0.��/��
���/
��
�)*�
���,-������
��������
�����
��
� �$%!
��
���������
�$$!
���
�
���
�� �
��������
���
���
������������������
���
��
���
�����������
�1
2"�� �������.��
���
���
���
��
���
�����������
��� ������
�� �
���
���
���
��33�
���
��������������
"����
)*�
���,-������
��������
�����
��
� �&�!
��
���������
�'(!
4��-�������-
��
��)*�
�5*
�������
)*
���3�
)*
������
��"��
� ��
��,�������
678�
�����
)*5
���������
������/���������
)*
���!�
��
���������
�$�!
��
�)*�
���,-������
��������
�����
��
� �&�!
��
���������
�()!
!�
���
)*�
���,-������
��������
�����
)*
�����
)*
������
�� �
�����-����
%
����
���
����������
�����-
�/���
���
������������������
���
�����
���
�����������
���9�������-
�/����,���
����
���
���
���
���
��
���
�����������
��9�������-
�/����,���
����
���
���
���
���
��
���
�����������
!��9�������-
�/����,���
����
���
���
���
���
�����
���
��������������
"��
��
)*�
���,-������
��������
�����
)*
��33�
)*
������
�����
'���-�����
��
��
''('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
-.������
���3�
���
��)*�
�5*
�������
����
)*
��
)*
������
��� �
��
��� ��7
)*�
�5*
�������
����
)*
��� �
)*
������
��"�
�������-,���
��
�� ���� ����������
���
)*�
�5*
�������
����
)*
���!�
)*
������
��!"�
���
��)*�
�5*
�������
����
)*
��
)*
������
��3�
��
��
''('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
-.������
����
!��
��� ��7
)*�
�5*
�������
����
)*
���!�
)*
������
��!��
4:
"��
2���'
51
�"�4
)*�
�5*
�������
����
)*
��33�
)*
-.������
��!��
�
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
�����
)*
-.������
��3!�
��
��
�)*�
�5*���
�����
����
)*
���"�
)*
������
��� �
8#�$����
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
-.������
����
���
��'
; 3����
)*�
�5*
�������
����
)*
��
)*
-.������
���!�
'; ���
)*�
�5*
�������
����
��
� �((!
��
���������
�'%!
�������-�/�
��
������-����
)*5
�5*
�������
�������-����
)*
�����
)*
-.������
�����
�
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
-.������
��3�
��
2���'
51
1!��
)*�
�5*
�������
����
)*
�����
)*
������
��� �
<('
%
����
=3�4
��.��
''('�
)*�
�5*
�������
����
)*
��
)*
������
�����
';����
)*�
�5*
�������
����
)*
��
)*
-.������
��3��
�
��
���-����
)*5
�5*
�������
�������-����
)*
��
)*
������
�����
1-�>����
����
���
)*�
�5*��
����������,
����
��+
������,
����
��
� �)�!
��
���
"������
�)&!
�(�1(?(�1@
�$
��������
)*�
���,-������
��������
�����
��
� �&�!
��
���
"������
�$�!
*1
����-
�/-���������@�3�
���
���
���
��
���
�����������
)�;�#�$
����
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��33�
)*
������
���"�
���
��&'('
)*�
���+������
�����
����
)*
��
)*
������
����
@����
>�����?��������.�����
)*�
�5*
�������
����
)*
�����
)*
������
��3!�
Graph 2 Graph 3 Graph 1
nh Label probabilities
MGE LP
1 0.42 0.83 0.58 0.17
2 0.77 0.91 0.23 0.09
3 1 0
4 0.90 0.10
5 0.94 0.06
nh Label probabilities
MGE LP
1 0.55 0.54 0.45 0.46
2 0.84 0.79 0.16 0.21
3 0.68 0.32
4 0.93 0.07
5 0.86 0.14
LP (AAC6’)
MGE (CML)
MGE (Tnp)
MGE (merA)
nh Label probabilities
MGE LP
1 0.51 0.49
2 0.85 0.15
3 0.92 0.08
4 0.48 0.52
5 0.69 0.31
MGE
> 2≤ 2
��� ������� � �������� � ��� ���� ������
�������� ����� �� ������ ����� ������ ���������� �� �� �������� �� ���� �� ������������� ����� ��� ���� ��� ��� �� ����� �� ���������� �� ����� �������� ����������������� ������ �� ���� ��� ����� ��� �� ����� ������� �� ����� ������� �� �������� ���� ��� �� ����� �������� ����� ���� ����������� �� �������� � ������ ������� � ����� �� ������� �� ������ ������� �� �� ���� ��� �� �������� �� �����!� "#$%&' ����� ���������� ������������ ���� ���� ���� �� �������� ����� ����(���� ����� )�*+�� ���������� �� �� �� ����� !� ������������ �� ���� ����� ���� ���������� �� ������ )�*,�� ����������� �� ��� �� ����������� ������� �������� ������� ���� ��� ����� ��� ���������� � ��� ����� ��� �� ��������� ������ ��� !� ��������������� �������� �� �� ���� ������� ������ )�+,� ��� �� ��������� �� �� ������������ �� �� ���������� ������� �� -����. ������ ������� ��� �� ��� ������� �� ��������� ������� �� �� �������� �������� /������� ��������� ��������� ������ ��� ��������� ������� ����� �������������� ��� �� ���� ����(����������� ����� �� ������� �� �������� ������� ������������ � ��������� ��������� ���� ������� �� �� ���� -"# ������. ����� ��� ���� ������� ��������� 0����� �������������� ������ �� ������ ������ ���� ��� ������ ��� ��������� ���������� �� ����� �� ��(���� ���� �� ���� ���� �� �� ����� ��� ��� ��� ������������� �< 0.90� ���� ����������� ��������� ����� �������� �� �������� �� ���������� ������� ��� �� 1����������� ��(������� 12�,� 12�2 ��� 12�3�� !�� ���� ��������� � ���� �� ������� �� ��� ��� ���������� �� ����� ��� ������ �� ��������� ���� ����� �� ������� "# �� �� %&' �������!�� ������� ���� �� ������� ��� ���� ������ ������������ ��� �������� ����������������� ������ ������!� ���������� ������������ ���� ���� �� �������� �� ����������� ���� ��������� ������(����� �� �� �������� �� ��� ����������� �� �� ������ ������ ��� ��������� �������(����� ������������ &��� 4����� ������ ���� ��������� �� ���� ���� ����� ������� ���4� �������� ����� �� ������ �� �� ����� 5,+� +67� !�� ����� � ��� ������������� �� ���� ����������� ��� ���� ������� �� ����������� 8��� ���� 4������ ���� �������� ��(�������� �� ����� 5,9:7� ��� ���� �� ���� �� ������ ������� ������������� � ������ ����� ��� �� &��� , �� ;��� 3�90� ��� �������� � 1<#� �� ����������� ��� �� ��������� �� �� =%" ����� ��� �� ���������� �� ������ �������� /�������������������� ���� ���� �� ��� �� ����� �� ��4� ���� ������ �� ������� ������� "#$%&'����� ��� ���� ��(������ ��������� �� �� ��������� ���4� >��� ��(������ ���� ���� ��������������� �� ��������� �� ������ ��������� �� ��� =����� ���� ���� �� ����(���� ��(���������� �� 80&�?1� ;����� �� ����������� ���������� �� �� ��������� ����� ������������������� ��� ���� �� ������� ��� 80&�?1 ����� �� �� "#$%&' ����� ��� ����������� ��� �� ����������� �> 0.90�� ����� � ���������� ������� ���� �� ���������� �� �� ���������� ������� -��������. ��� -��������. ������� ��� "#� ��� ���� ��(���� �� �������� �� �� �������� �� �� �������� ? ��(����� ���� ���� �� ����������� �� "#$%&' ����� �� ���� ���������� ?�� ������� �� �� ���������� ����������� ��� ����� ��� �� ���������������� �� � ����� ��� ���4 ���� ������ ����������� ��@3 �� ������� ���� ������� �� ��@6� �� �� ���� ������������ ���� �������� ��� ��� �� �������� ���� ��� �������� ���������
����������� ���������� ��
� ��� ���� �
�� ���� ������� � �� ��������� � ��� ����������� �� ���� �� �������� �������� ����� ���� �� ���������� ���������� �� ���� ������� ����� �� �� ��������� ���� ��� ����� ������� ������� �� ����� ���� ��� �� ��� ������� ������ ��� ������� ����� ������ �� ������� ������ ��������� ���������� ��� ��� ��������� ��� ��������� �� ����������� ��������� ������ �� �������� ������ �� ����� ��� �� ��� ������� �� ��� ������������ ���� �� ������� ������ ����� ��� ��! ��� � "�#$%&��" �'�# � ���� ()*+,����� ������#�� ��������� �� �� �� �� ��� ���������� �� ���� ����� �� ��� ������������� �� �������� �������� ����� � ����� �� ��� ������������ �� ��� ���������������� �� ����� ��������
�� ��������� ������ ������� �� ����� ��� ����������� ������ ��� ������ �� ��� �������� ��� ��������� ��-���� ������� �� ��� ���������� ��� ��-���� ��.�������� ������������ �������� /�� ����� ������������ � �������� ��� 0 ������� ������ (1),������ �� ����� ��#�� ������ ���� �-��� �� �� �#�������� ��� ���� ��������� ����-���� ���2�������� �� ���������� �������� �� �� ��������� �� ����� �� ���������� ����� ����� ������� �� �� 2�� 0��� ���� � �� ��� �� ����� �� ��������� ����� ��� �� ��� �� ��� ������� ������� ������ ������� ��������� ������� �������� �������� ������� ���� �� �� �������� ���� �� ��������� �������� �� ��������� ����� �� � ��� �� ��� �-� ��� ������� 3�#������ ��� ��� �� �� ����������� �� ��� ���� �� � ����� ������������ �� ��� ������� �� ���� ������� �� �� ������������� �� � �45� �� ������ ������������� 5������ ������� ������ ��������� ������ ��� ������ ���������� ��� ������ � ��������� ����� ��� ������� � ������� ���������6 ��� ����� �� � �45� ����� ��� ��� ����� �������� �� ������� �� �-��� ������ ���������� ��� ������� � ������������� �� ��� ������� �����#� �� ��� ������� �� �������� ��� ��� ������ ��� ���� � ������� ��� ����� �� ��������� ��� ��7����� ��������� �� ��� �����#� ��� ������ ����� ��� �����6 ���� � ����� ��� �������� � �����7�������� �� � ���� ����� � �������� �� ��������� 45����� � ����� ���� ����� ������� �8������ ��� �������� ���� ���� �� ��� �7���� � ��� �� ������ �� ������������� ����������� ������ ��� �� ������� �� � �� ���� 9��� ��� ��� � ���� �� ��� ���: ������ �������� �������� ���������� ��7������ ���������� ��� ��� �������������������� ����� �������� �� �� ���� ����� ���� ��# �� � �������� ������� ��������� �� � ��� ������ ����� �� � ���� � ��� �������� �� � ������� �� ��� � �������������� �� �� ���� �� ������ ������ ��� � �� �� ������� �������� ��������� � ���������� 9����� ��� ������� � "�;: �� <=> �� ��� ������ ?���� ��� ����������� ��� �� ������ ���� ��� � ������# �������� ���������
45���� ����� ����2� ��� ���� �� �� � ���� ��� ����������� ��� ������2� ������� ������� � ����� 2�� ������� ���� � ���� ����� ����� �������� ���� �� ���� ����������� ��� ���� ������� � ������ � ������� � �� ��� ���� ���� 45���� ����� ������ �#������ �� �-� ���� ����������� ������ ���� ��� ��� ����������� � ������� ���������� ������� �� ���������� � ������ ������ ���� ������ 7���� �� ���� �� ����� �� @4 ������ ����� �������� 9���� ����� ���� �����2���� �������: � ������
���
��� ����������
��������� �� � ��� �� ������ ��� ���� ��� ���� � � ����� � ���� ���������������� � ���������� �������� ����� �� ���� ������� �� � �� � �� ���� � ��� !�" �� ����������� ��#��� � �������� �������� ����� �� � #������$ �� � ��� �� ������� � ��� ���� �� ����� ����$ � � ��� ����� � ��� ���������� � ����� � ����� �������� ���� ��� ��� ������� !�� ���� ���� � ����$ ������� ����� � ��� ����� �� ����� �� � ����� #���� ��$ ������ ��� � ���#��� � �� ���� �������� ���� %&'()$ ����� ���� �� ������ � �� ����� ������� ����� �������� ��#��* � �� ���� � ���#�� �� ������� ��� �� � ����� ��+���� �� ������ � ������� � � � ��� �,- ����� ��� � ���#��� .� �� �������� ��� � � /" �������� ������ ��� �,- ����� ��+���� �� ������ � 0��� �������� ����� ��� �� �� ������� �� �� ��������������$ � ����� ���� �������� ����� ������� ���� �� ������ � �� ��� � � � �� ������ ���� � ����� �������� ����� �� � �����#���� �� �������� � � ������ �����$ ������ � ������$ ����� ���� � ����� �� �� �� ��� ������ �����#�� ������ ��� ��� ������$����� �� �������� �� � �� ��� ���� ���� � 1,2 � ����� � ��� #������� ���� � ��� ���� ������� 3���#��$ ���� ��������$ ��4� ��� ���#���� � �$ ����� ������ � � ���� � � ����������� ���� �� � ���� �������� $ � � ����� ����� ������������#� � ��� �� �������0�� ���� �� ��� �� ��� ������� ��� ����������� ������ �� � ����� � ����� ������������ �����$ ��� ������ ��� �������� � ���������� �������� %56)� � ���� �� ��� ������ � � ������ ��4������ ������� �� ������#� ��7�������� ���4���� /�� ���� �������� ��� �� ������ ��� ��� �7������� ����� ��� �� ������ � ������ � ��� �� ����������� � ��� �� ��������� �� ������� �� ������ ��� ����� � ���������� 0�� �������������� ������� ����� ����� ���� �� ������� �� � ������� 4���������� ������ ����� ��������� � � �������� ������� �� ������ %89$ &:;)���������� ���� ���� ������ �� �� ��� ��� ��� ������ ����$ ����#�� ��� � #��������� � � �������� ������� �� ����� ���� � � ����� �� ���� ����� ����� ��<����� ���� �� ���� ������#��� ��� =��� � ���� �� �� �� � �� ����� ��� �������� �� ���� #������� �* ����$ � ��� ��������$ �� �� �� ������� ��� ���� ����� #������� � >,?�$ ������� ��� ������ �������� � � ����$ �� � ��� ��$ �� ��#� � ������ ������� ���� �� ��� ���� ������� �� ��#��������� ����� �� ������� �� ��4� �� � ��� ��� ����� � � ���� ������#� ���� � ������� ����� �$ ������ ���� �� ������� ���������� �� �� ������������� ��* �� � ������ ��� ���� ������ � � �� � �� ���������� ������� � ��#���� � �������� ����� ��� ����� ���� � �������4��� � � ���� ���� ��� �����#�� ���������� ������ ��� ������ %''5)� 0����$ ���� �� ������� � �������� � ������ #���� ��$ ����� �� �� ���#� �� ��������� %9'$ &@;)$ �� �� �� ������� ���� ���� ������#� � ���� �� �� �� ���� ��� #���� �� � ��#�������� 0���� ��� �� �� �7������ �� ����� ��� � ��� � ������� � ��� #������� � ����� � � ��������������� ��* ������� ����� ����� ��� � ����� � ������ �������� ��� ���A��� �� ����� �����*�,� ���������� ��� �������� �� � ��� #����� �� �� � ��������� %&'$ @&)� ",� �7�������� ��#�� �� �� ���� ������ ���4�� � � �������� ������� �� %&;$ &6')� -������� ������ ��������� � ��� ���� ����� � � ���� ��� ���� ����� � � ��#����� %;9$ 96)� ��������� ���������� � ��� � �������� ������� �� ����� �� ��� ��� ��#� ��� � ����������� ������� ����������� %'9)� "������ �� ������� � �� ��� ����� �� ����� � ���� ������� ��� ���4���� � �� ���� ������� ��� 0�� ��� ���� �7������� � ������� �� �� �� ������ ����������B����� �� ����� ���4��� %&:5)� 0�4� � � �� ����� � ��� ���� ����� ��$ �� � ��� �� ��� ������� � ��� ���� �� ��� �� ��� ��������� �� ��#�������$ ����� ����� ������������ � �������� � � � ��� � ���� �� ����� ������ � �������� ������� %&;&)� !� ����$ ����� �� ���� ��#� �� �� �������� ��������$ �� ������ ���� ��� ��� ������ � � ������ ��� � ����������$ � � ��� �� �� ��������� �������� . ����$ � ���� �������� ��� 1���2 ����� ������ '6&6� ����� �� ���� �� � � ��� ���� ��� �������� ��� �& ������� ���4���0�� ���� ���� �� � �������� ������� �� � � ������������� �� ���� �� �� � � � ��C����� D����� ��� ���� � ���� ���� ���� ��� ��
����������
��� ���� ����� ��� ��� �������� ������� � �� �� ���� ����� ��������� ��� ��������������� � �������� ������!����"#�$�! ��%��
��� �&��&�! '� ��$$(�� )��������� �����* ��+ �� �,������ �� ��� �,�� ��&������+ ���������� )� ������ ������ � ��� ����
������! ���� �$$-��#� .��������
�#� ���! /� 0�! �����! 1� ��! �������! 2� 3�! 0�������! 0� ��! �������*! 3� 4�! 5����! 6�! �� ��� ����7�� 8������� �����*����������+���� �������� �� ������� �� ������ ���� ������9�+� ���������� ��� �� �� � �� �� �� ���� �! ��:�! ��"7-��(:�
�7� ���&���! /� 4� ��+ ;��*! .� <� ����"�� /�������� ������ �� ����=�������� ����+��� ��������� ����! ����%�! ��#"-��:��
�:� �������+! ��! >�+��! >�! .�==���3���?��! ��! <�! /�! �@�����! �� 8�! <�����! A�! �� ��� ����"�� .��������� ��+ ���������������� ���� ��� ��������� +������� +���� �� ��� ���. ����+��� &���� ����������� =��B� �������� �� ���� � ��� ������
�� ��� ������� ��� ���! ����! ���%��
�%� ����! 3�! .������! ��! >�����! <�! <��! 3�! ��+ >��! 1� ������� �������� �� =���� ����+�������! ���� +�������!��+ 2��� ��� ������=����* ������ �� +������� ������ ������������ ��+ ����������� ��������� ����� � ������
��� �� � ��! ���$�! ##:#-##:"�
�"� ��+����! 8� )� ��+ '����! 8� ������� ��������� �� ����=����� �������� �� =�������� ����������� !"#� ��� �� � ��
�����$�! ���:�! $��-$���
�(� ��+��9! 5� /� ������� 8����������� �� ���� ����=����* �������������� ����� � ������� ���� ���� ������� !�������C��! :-�%�
�$� ��=���! 8�! ������! ;�! ���������! 5�! ;�����+! .�! ����! 5��/�! ��+ 4��+���! ��! �� ��� ������� A,�����������+����+ ���������� ������� ��+ ������=����* �� �����?�+�� �� ���� � ��� ������� ��� ������� ���� ������ �� ��� ������� ! ���%�!�%�:-�%���
���� <��� ��! 5� ��! 2� ��=�+���! �� D�! 1����! 2�! ��+ .��E�����! �� ����"�� %� � � ��=�* �� ����� �������� ���� ������������� ��� �� �������! ���:�! (#:-(7(�
���� <��+���! 8� 5� ����%�� � �������� �� ��������� ����+ ��� ���������� ��������� ��+��� ������ �����$� �������! �����!"(�-"$��
���� <���! 5� ��! <�9�! .�! ��+ D��! /� ������� 84� ���*������ �F��� ��������� ���� �,������ �� ������ �� ������������� �� ����� ������� ��� �� � ��! ���� �2/-��:7#�
��#� <���?�&! �� 3�! ���?! 5� 2�! 3������! <� <�! '����! 2� 1�! ����! ;�! <���9&*! /� ;�! �� ��� ������� 14� ������������9 ����+ �+����B������ �� �������� ��+ ����=����� ������=������� �� ������ � ��� ���� ��� ����� � ������! ���������$:7��
��7� <�� ����! 6� ��+ '���=���! 6� ��$$:�� ����������� ��� ���� +������* ����G � ��������� ��+ ��9����� �������� �� �������������� ����� � ��� � ��� ���������� � ����� ������ & '#��� � ����(! ���� �($-#���
��:� <�� ����! 6� ��+ 6�&������! 8� ������� 0�� ������� �� ��� ���� +������* ���� �� ������� ������ ��+�� +����+���*� ������ � ���������! ���� ��%:-��((�
��%� <����! 8� ��! ���������! /�! ����&! 3�! 3�����/�?�����! )�! ;����! 8� 5�! A����! 5�! �� ��� ������� ���=��&� �����
��� �������! ���8��! 8#%-87��
��"� <�����*! 8� 1�! <����=�������! .�! .9��+��9! '� ��! .���! �� ��! /�����! 5�! <��9�! �� ��! �� ��� ����(�� �������� 9�������� ����� � ������� ���� ������=�� ��������� ������*� ������! ����"��(�! :#�
��(� <��&! 1�! <��9�! ;�! <� �! ��! D����! 3�! D���! ;�! �� ���! �� ��� ����#�� H���+ ������������ ���������� )�� ������ �
���������! �����! (��-(#"�
��$� <�����+! 2�! 5���=! ;�! /�����! 5�! ��+ H���! 5���� ����7�� 2I����� 14� ����� �+����B������ ��+ �����B������ ���14��.� +��� 9��� ���9��& J�9� &� ��� ������! ���"�! �77"-�7::�
���� <�! 8�! K��! 6�! 0��! ��! 5����! K�! D����! 5�! '������! 2� /�! �� ��� ����%�� � ��������B� ����������� ����+ ����+ ������ � ��� ������� �� �������� ������ '.(" ����� 9��� � ����+ ����*��� �� ������*���+��������� ����� �� � ��!�����! ���7(#%"�
���
��� ����������
���� ���� �� ������ �� �� ������ �� �� ���� � �� ����� �� ������ � �� ��� !�""#$� �� ��� ��������%���� �����&�'��� (����� ������ ������ ��!��$ �)*�+�)**�
���� ����� �� ,��- .� /�����0 ,� ����0��� � ������� � ��12��1� 3� �� ��� !�"�4$� ���5 ������� ������- �� �� ��� ����� ������� ��� ���� ���� �� ��!�*"$ �+6�
��7� �����% �� .� !�""4$� ����� � ���������� ��� ������� ��� ���� 8�1�� �� �%���-�� ��9�������� ������� ��2 �����������
��:� ���� � .� ;�&&�� .� (� ����� (� � <-&�1 �� <� ��2 =�22��� ,� � !�"�6$� .���1�� ���������� �9 ����&���������������� ���� � ����� ��� �������� ��!�$ :�+6��
��6� �������2 � ��18�� =� ��2 ��>1��� 3� !�"�*$� =��� ��� ��9������ 8�� ?���� 9����@'��� ����� ���� ������� � �� � �� ���
� ����� !� "! � �
��4� ���2 � .� ��2 (���� �� � !�##6$� .1��%� ��-��A����� �����5 ��� ���9������ �����2� �# ���!4#*7$ �*"�
��*� ���-'��2� /� .� ��2 /���-� B�@=� !�""6$� ��������@%��� ������ �� -��%��� �� $���� %&&& ���� �������� ����� ���� ��
���� ������ %�-�� )+%%� �333�
��)� ��1�����C (�@,� �� ��� �� ���- D� ��2 E1��� .� !�"�*$� �%9@����5 ����-����8� l1@%������2 ��-������� '��� %�����9������ 9�� %��2������ &���2 �� �1��@����� 2���� '������������ ��� ������������ ������� �� �������� �����
��#� ���2�� =� ��2�� �� �� ;���� F� .� �1�� ,� B��� �� B1��- �� �� ��� !�"�6$� ��%�2 ����&�����@���������� %��2�������9��� -����� ��>1���� 2��� 9�� (������������� �� ��� ��2 )�������� ��� ���� �������� ���� � �������������� � �""47�
�7"� ����2��&1�- E� � !�###$� ���'��- 2�������2 -��%���
�7�� ������� �� ������ �� ;� .������ (� ����� B� ������ �� (� �1��� F� �� ��� !�"�"$� F�� %������� ��2 �����-���9 ����%��� ��>1�����-� �� ����������� ��� ����������� � ���������� �� ����� � �� ���� � #�� ���� %�-�� �4�+�4)� ;��2�������A��
�7�� ������� ,� !�""�$� ���2�� 9������� )������ ��� ���� ��!�$ 6+7��
�77� �1�� ;� �� ��2 .���� � B� !�"��$� �����@'�2� ����������� ��12���� �*�( ������������� ������� !��$ ��""�)���
�7:� �1��� � .����1� �� /�&�� .� ��������� �� (� ������� .� /� ,��2�� 3� �� �� ��� !�"")$� (,,=(FB�5 �� ���
�����&� �9 '���@-����� ����-1� ��������2�� +����� ���� �� �!6$ )�"+)�"�
�76� �1�21-�� ,� /����� .� ��8���� (� ���1�� �� E��� 3� ��2 �G����� =� �� ��� !�"�4$� (�������- ���������� ��-��A������� �1��8����&� -����� '�2� ����������� �������� ������ ������ ��!�7$ �##"+�"""�
�74� ��&�� � <���%�@���� (� (� ���H�-1�� .� (� �-� � E� 1�� �� F1&�1 E� �� ��� !�"��$� ������ ������� �9'�2��%���2 �C�����8�� 2�1-@��������� !D��$ ����������� �� ������� ��-�@���� ������ ,������ ����� ������ ��� �������� -
��� %�-�� ((�+"�7))�
�7*� ��&�� � ,I%��@��1��%J �� <���%�@���� (� (� ������ ,� .� ���H�-1�� .� K� L������� ,� �� ��� !�"�4$� ��@��%�����- ��� ��������� �9 ��� '�2��%���2 ����������� �� ������� ��>1���� ��%� �*6 ������������ ��-�@���� ���� ����1-�'���@-����� ��>1�����-� ,������ ����� ������ ��� �������� ��� ��!��$ *:�6+*:�7�
�7)� ���� � (� ���� �� ��2 ���2'� �� � !�"�:$� �����2 -��� �C%�������5 ��� ��%��� �9 %������ %���@����������� ��2�A��������� &�������� ��� ��� �� � �������� � �46+�)4�
�7#� ������� �� ��1�1��� � (8�-��� �� .� �� =�%�2�%�1�� � ����� /� �� ��� !�""#$� �,(�FM5 ���������1�� ��2�%%��������� )' ������� ������ ��!�$ :���
�:"� �������� (� L������ 3� ���H�@E���N�2�� (� ,����� .� �� ,1�2 <� ��� ,� �� ��� !�"�:$� %� ������ 2�������� ��2��%��- �9 %����2� 1���- =����2E��2�� ��2 %����2 �1����1� ��>1���� ��%��-� ,������ ����� ������ ��� �������� ����!*$ 7)#6+7#"7�
�:�� ����2��O� � ��2 ,�' �� (� !�"�7$� =��-�����2 ������-������5 �%�-������ ���������� �� &�������� ��� ��� �� ����������
������� � �!�"$ �7#�#+�7#76�
�:�� ����- �� �� ���' �� �� F���� ,� �� ������1�� �� =1��� �� .� ��2 ,�� � � �� ��� !�"�6$� �����2@-��������� =,��/5�����- �� ��� �����-� �9 ��-�� ��2 ������ 2�������� +���������� �!�$ *�
�:7� ���'�%������ �� .�������� =� ���1���� �� � ����� �� � B����� �� �� .����� (� 3� �� ��� !�"�:$� ���%�������8��2����A������ �9 ���-� �1�����2� %�����%����� ���������2 '��� &���@����� ���������� '����� %��1������� ������ -������*�( �������� ��!)$ ��"":6:*�
�::� ������ �� ,������� (� ��2 .�28�2�8 =� !�"�4$� ���%�����- 2� ��1�?� -��%�� 9��� ��>1�����- 2��� >1���� ��2 �� �'������� ������ ������ ��!��$ ��"� + ��")�
�:6� ��� B� B� /'�� /� �� /�� �� ��2 /�� �� B� !�"�:$� ���������� &��'��� 8��1���� -�����%� ��2 P1���>1���������������� �� ���&�%����@��������� ����������� �� �������� ,����� �� ���� ��� � �������� ��!:$ �)4+�#��
�:4� ���'2�1�� =� �� ����� .� ;��2�� =� B1����-��� =� B12��� �� /���-������ F� �� ��� !�"�4$� ������ ����2� � ��2� %�� ��� ���� �� ��� �8�1���� �9 �C�����8�� 2�1-@��������� �F�76 ������� �9 ����������� �� �������� .��� ������� �!7$�6"�*6�
���������� ���
���� ����� � �� ������ �� �������� � �� ���������������� � �� ������ �� !�����"�#����� �� �� ��� ������� ���
� � �������� �� ������� �������� ���� � ������ ���� ���� �� ��� � �� �� �� ����� ������� ����� ���
� !" #������� #� �� $�� ���� %� ����!�� & �'��� � ��� � ���� �� ����� � ��� ���� ��������� ����� � �� ������ � ���
������� ��� ������� �������� �� � ����������� ��� ������������ �������� ������ �(���
� )" #�*� $� �� ��)�!�� +� � �� ����� ��'��� �� ����' � �� �� �� ������� �� ��� ����� ����������� �������� ������ � ������
���������� � � ���(� ��
���" #�� � ,�� -�� ��� .�� �� $ /����� 0� ������� 1����2��� � ����� �� ���� � �� ����� ��� � � ��� ��� ��� �������������
������ 34��
���" $5��� 6� 6�� 7���5 ��� 1�� 7� ����� +�� 8 �'��� �� 9�� 0�� #�� :����� ��� �� ��� ����;�� &����������� � ������ � �������
�� .&+�/# �� �&1+� �������!� �������� �� �4)3��
���" � 7���<�� =� ��) ;�� & ����������� ���� �� ��������� �� ��� "����"��#"� ��������� �"���� $�� %�������������
������ &� ���4�� 4�!�
��3" � 6���� ,�� 5� : ��� 6� &�� 7 �����> �� &�� -��� .�� - �� �<� �� 9� 6�� ?�� @� ,�� �� ��� ����;�� ,A��' �� �� �'
�� ����������� ������ �� � ������ �� ������� �� ��������� �� �� �� �� ��������' ��� �� ���B ������� �� �������� ��
� ���� � ����� '�� ������ (��������� )�������� ���4�� !�)(!�4�
�� " $ ���� &�� &������ � #�� �� = �5��� .� ������� . ������� �� ����C��� ���� �� 5���� � � ����� ����� ���C�
��� ���������� ����������� ��� ������������� ������ � !�
���" $ 5���� 7� �� �� � �� 8� ��)))�� D ����� ������� ��� ��������� ����� �� ���������� ��� �� ))4(��� �
��;" $�� ���� %�� 7��� �� ��� 9������ $� 6�� . ��� +� ,�� �� #���C� $� 9� ������� +���������� ������� �����������' ����
��� ��� � ��� � �� ������ *����� ��$��%� ��������� ���)�� ;���
��4" $� > �� ,�� ��>C� D�� #��C��� ��� $ �� �� #�� @ ���� � #�� . � ������� .�� �� ��� ���� �� D&+7B � ��� �� ���' E ��'���
���� ��*� �������������� ������ �)�)(�);��
��!" $������ &�� D���F� � 1�� $G�� � 0�� @5��� �� � H�� 0������ 0�� �� #��� ��� 6�� �� ��� ������� D� �' �����C � �����5 �'
�� �� � ��� ���� �������� �� ����������� � ������ � ��+�$ ��,-./.�/0123 �
��)" $��� 6�� 9� 0�� 6������ 0�� ������ :�� �� -� 7 �C��� &� ����4�� 0������� � ������ �� ����������� ���� �������'
� ������ 45���� ��$��% �� �������� ����������� ���3�� ��4(�;)�
�;�" $��� �*� /�� D�� 5�� #�� .���� 8�� &��� ��� @�� 6��� .��&�� 6����� 1�� �� ��� ����!�� 9�� �� � ����� ������������ ��
���������� ���������� ������� ����� �� /� ��������� �� ��� .�� 4���() ���� ����� ��� ���������� ���������� �����������
���� � /��)� � ��� ,1#0/$�
�;�" ,�� � 1� D�� 9�� #��?�� #��� ������� 6�� 1�� �� �� =�� D������ =� #�� 9�C �� +� 0�� �� ��� ����;�� /� ����'��� ��� � I ���
�� � ����������� ��� ������� �������� ����5 � �� � �� ��� ��� ��������� ����� �� *����� ���� ������� � �;� ��
�;�" ,'� � $� 9�� $ 1��5� $�� #�� � 8�� . � ��� 6�� #�� � 0� 6�� D��� J� ?�� �� ��� ����4�� 9D1 �� � ���� ��������� ���� ���
*�������� ������������ ������� �� �������� ��� ������������ ���4�� �)34(�) 4�
�;3" H����� $� �� 7��� �� �� ����;�� D ��� ���� ��������� ���� �� ��� ��K '���� �� ���� ������� ���!�� 3�3(3���
�; " H���� 0� ��� 1����� 7� 6�� 8� � �� 8� 6�� 1����� ��� 6������� 8� ��� -������ +� #�� �� ��� ����3�� D ����� ��'���
�� ���2 � ��� �� �� ���5 �� �� �����5 � � ����� �� ������ ������ ���� ������� �� ���������� *����� ��������� ������� ��!3(
��!)�
�;�" H���� 0� ��� 1����� ��� /������C� :�� 7�> ��� 1�� D���� 6�� 1��C� .�� �� ��� ����;�� D � ��� � � ������� �� ���� � ����
��� �� ���� ������� �� ��������� �� �� �� ��������� 5�� � &������ #������ �� ����������� �� �������� ���� �������
������� ;��(;3��
�;;" H�������� 6��.�� @��� D�� �� $����� ���� :� ���� �� 0L7//�+7�$7B ���� �� �������� ������ � ���� ���������
� ������ �� ���� ������� �� ���������� ��� ������������� ������ ��4�
�;4" H��>� 0�� @� �� #� +�� ?��C� D�� $���� J�� 1�� �� :�� �� 7� �� D� $�� �� ��� ������� #'���� �<�B ��� �� ��' �����'
��� 5���������� �� ��'���� �������������� ������ 3�)(3���
�;!" H� ����� @�� 6 �C ��� 6�� 8�C5���/����<� /�� 7�'� � 7�� $����� 0��6�� @���� � 6�� �� ��� ������� #������ �����>���� �� � ������
�� ����� � �' �� ��� ������� �������� ���������� ����������� 6�������� �� ���� ������� �� ��3;�
�;)" H�� ���� 6�� ?��� � +�� �� +��������� �� ������� '�� ������� �� ����������� ��������� 5���� �� 1���� � � �� � �� ���������
= � J��C� =J� L1&B�
�4�" H�� ���� 6�� ?��� � +�� �� +��������� �� ������� � �����>���� ��� ��� � � ���> � ��� � ��� �� 5� �������� � �� ���
������� �� ����������� ����%���� ��� �(���
�4�" H����� .�� 7��'� &�� �� 7����� 1� ��))4�� 1��� �������' � ����� �����' ������� ����� � ���� ������'��� ���� ����� �
4������� #������ �� �������� ���� ������ �� ���������� ������� � ���4�� �3!(� ��
�4�" D������� 0�� 7������ ,� D�� 7>>������ 0�� �� 0 ������ &� ������� #���������B ��� ��� � ��� � 2������� ���� ���
��������� �������� �� ���� � ��� �� ������ ��� ��� ������ �� ������� ����� ���
��� ����������
���� ������ � � � ������ � � �� ����� � � ������ ���� � �� ��� ����� �� !"#� $��� ���#%�% & $ '% (��" )�
$ ' ���$'� � �&�� $ ' ������������� ������� �*��+�*�*
��,� �����% � - � ���.� / � � 0��� 1 2 � ����#� � � -��$�� / 2 � 3�(% � - � � � � � ����*� 4������ $��!" � ����
�'!� 0% ��� '�!!�$ 5# �!�%��$ $��� 0������ � �" �&�� ����� ������� ��� ���� ���������������
���� �6���� � � 7���"� � � �� 8� 5�� � ������ 9 $��!" ���%� ����%% �%)��% �� :��� �������0% ; ��������
����� ��� ���� �������� !�$% ��<+�,� �!��$�
��=� �����$%� 2 > ����,� ;�$� %� !�%�� !�%�� �� &)�)� !������ ��� ��� �� �� �� ��� ��� ��"��#�� ������ ���+���
���� � '�� / / ������ l� !����� %��'��� � �" ? @ !� ! ��� �� "�����% ' �� �������� $����� � ������ ��+*,
��*� � '�� / / �� � ����� 1 ����,� 2)���!� "#! �"%�% �%��$ � $ '��% %����� �� �������� ������� �<,=+�<�*
��<� � �� � � � ����� / � ? �� A � -0����� > � 2 �$�� 2 � 7�#� / � � � � ����,� ������� & %�&�� ���� ������
���'��� 5��� �%�%��� 5# (" �B$ ' %C)��$ '����� �� ���� ������� ���� ���,�� ��*�+��<�
�*�� ���$�%%� ? � ��D��� / � �� 2�E�� 0��� ; ������ >$)��� �# ! ����� & ! %�B���%���� �� ' ��F���� % � 5������
(������� �� ������� ���� �� ���
�*�� �)!��� � A � ���'��5"�� � > � 3�� � 2 � G !�B> E�%� > � A'!&� 2 � G����)�� G � � � � ����,� 1>�B1��9�� �
( 5� �& �'���� � � � ��%� 0� ���5� ��� �%�%��� $% � 5������� $ '% )��������� ����� ��� ��������&� �
������ ���+���
�*�� �#$��� � 2 � � ����� � � ���)�� 1 � �� ��$)@� � ������ 1��'��� 5��� �%�%��� � !��������� ����� �����
'�"��%��� �� 0 �)�� ��# !�%!���0% (*!% ������� ��� ��"��#�� ������ ��,+���
�*�� ��&�� 3 � � 3�?)��� � 2 � �������� 1 � �� 0�� 4 � ?"�0��� 4 � 9H����� A � � � � ������ >&�C� � )!���
!� ���# ��� $ ' � ���� �� �)���� �� �� ���� �������� ���3��� 3*��+3*=�
�*,� ���� B1'�� � � � ���B����I�� 7 � ���� � � � �� 2���I�� / G ������ 7��%% � %�% �%% ����� (��" �" ��C)�%���
& ���5� ��� �%�%��� *����� �� ����������� ������ ��+,*
�*�� ������ / 1 �� �)'!"��%� > 2 ������ ? ��%�� 2;? 0����5����# 5# '�" � & � � �'! ���# ������� �% ���% & ')�����)$
�%�%��� ���'B$���0 5������ '����� �� ���� ������� ���� !�$% /?2+���*�
�*=� � ���$� > > ��<�=� �" ���#%�% �� %���� & 0����5�% � ���� �$�%%� ��������� ������ �+,<
�*�� � ��� 1 - �� A���� > 8 ��<��� >��$ �$�%%� � 5��%� %��'��� & � ��" $ �� !� 5�'% +����������
������ ��+=�
�**� � J'�� � - ������ ? �����$ & � ! !)���� %��)��)� �� ��%"�! )%�$ �" ���� '�@� ' ��� �" �# �� @�%� %
,��% -��� ������ �����
�*<� � �'%� 1 � � 2 �� G � � �)�%&E ��� 1 � ���5���� 2 � >$'�� � � A���#� 1 � � � � ����=� K��%����$ �" '�"��%'%
�� ���0�% & ���'��� 5��� �%�%��� +�� ���� � ��������,�� ��=+�*�
�<�� � !�� 3 ? �� /�� 5#� � 1 ������ 2�"��%'% & ��)$ �%�%���� C)� � �%�%��� )��� � �� �� ��# .��
������ �� ������� �������� ��+��
�<�� ;�������'� 3 � �"����� 2 � � ��E� � � >�E�"��� / � �� �)�%����� � ����,� � ' %C)��$ & � ')$ 5�
!��� $� (�" !� ' ��$ %���� & ,� ���������� (��" 5� � �� � �5����# /��������� $����� �� �������� ���
�<�� ;����� �� ��!2�! ? % ���)' ������ �" ������ �� ��!2�! !� E�� ������ ����=<=*�� �*<
�<�� ;C5��� L � ?����' � 2 � �)��� ; � 7����� � � �� 2�4�� � ������ 0� ��"� �%%'5�# �� $ �#!�$ & 0�����% )%�$
� � �� � ��)�E $��!"% ����� ������� ������ ��=+���
�<,� ;8�B�?? � % ���)' ����<� ?��%%�F���� & %��!"#� � ���� ��%%�� �"� ' % ' �� ��??���� $)����% & � �! ���$
0� �??�� �'�% )��������� ����� ��� ��������&�� ������� ,<=�+,<=�
�<�� /���'�� � 3 � 4���0���� � � � 2 "�'���� � � ?")� / � M � � � ��'' �� � 1 � � � � ������ 1�#�� � �� �% )��B
:��� �%%'5�# & ���$ $ '% )%�$ � 5� ' F��� 1����� �������� ������ �=*+���
�<=� /�������� 2 ����*� 7� '�!!�$ & ���5� ��� �%�%��� ���'���% ,�0 ������ � � ��� ����
�<�� /�������� 2 � ��"������ � � G��)B��� ��� 1 � �� 4#����%� / B� ������ 1 � '!�"%�0 '��� 5��� � (��$ 5�% �
%)!! �� �" �0� !'� & �� "��� ���$ %��� % �)�� % � �&��� )% ��%�%% ; /2%*!)�+/3% � !�$% ��+�<
�<*� /�������� 2 � 0� ���)'� 1 � ?��#� A ? � ?��#� 3 � �" �����$� 3 � ����� � � � � � ������ ? ������ 5�( !" �#!��
���5� ��� %)%�!��5����# �� �" �%�%� ' � ,���������� ���������� /��������� $����� �� ���������� ������ �����
���+��*
�<<� /�������� 2 � G�'�� G � � )� )�� 2 � 2�".� � � 0� ���)'� 1 � G��� �@� 4 � � � � ����*� 1 &�%� �� �$ %��� '�" � & �
5������� $ 'B(�� �%% ����� %�)��%� 5���$�$ �" $�! 5�( �B'�% �� $��� 0�% ���45�" � !�$ �<���,
���������� ���
����� ���� � �� ������ �� �� ���� �� �� ����� �� �������� �� ���� �� �� �� ��� � ��!"� #$����� �%���%� %& '%'(����%�)��(��(�� �� �%��� %�����)� �))%�����%� ��''���� ������ ����*" �+�,-�+ *�
����� ���%. �� ��)�/� �� �(�� ��0�� ��� ������ 1� � �� "� ��2213 � �%4�� ���.%� &%� ��'�� �(���'�� )�5(���� �����������)�� %� &�)� 2%(���� ����)&%��� ����� �� ������ ����6" *�7,-*�88�
��� � �.����� �� 9�.������:��) �� ;%.� 9� <����� <� =%���.%&�� >� ?�� =� �� ��� � ��8"� 1���)���'�%�� '�%@���� %&��������%���� ��)�)����� �� ��� ����� ���������� ������������ ����� �� ����������� '���) ���-���+7�
���*� ����� #� A� B�� =%����� 1� ;� �������C #� �� ;��� 9� D����� 9� E�4�� 9� �� �� ��� � ��!"� D�%��� ������)� �����%���'.�� �%�4������� �� ������%��� �%�)(�'��%� ���/��� ��� ��� ��7� ����� ��� �� ��� �������� �� ��� �� ����'��� ��+�+ ,7�
���6� �%��� 9� ��� ;.����''� �� �� � ��7"� F�� �.�%�%)%�� %�� �%����3 �%�'���� ����%���� ���%��) &�%� �%��0���� )�5(��������� �))������ ������� ������� �� ����������� �� ���-� ��
���7� �%) B� �� �G��)'� �� ��E�(�.��� <� #� �.������� �� �� <%� ;� � ��� <� �� �� ��� � ��6"� 1.� ��)�)�%�� %&��� ����� ��������� �� ������%�).�' �% '.��%��'�� )()��'��������� ������������ ����� �� ����������� '���) ���-�*,76�
���8� �%) B� �� ��E�(�.��� <� #� ��� D������ � �� � ��8"� 1.� ��(������%� %& ���.���)�) %& ��&��C����� ��)�)����� ��%���������� �)%����) %& ��� ����� ��������� ()��� ���%��� ����� ������������ ����� �� ����������� '���) ���-�*��*�
���+� �H)�� �� >� %���� �� 1� #������%� �� �� ����/���.� #� �� =�%/� �� �� F���4�09�(��� �� E� �� ��� � �� "� <�'��/.%��0���%�� )�5(������ &%� ��4�)������%� %& � ��%����� �<9� %(������� ��� ������ ������� �� �� ���� ���� 6" 8+- +7�
���!� ���/�C�� ;� 9� E�'��)�� E� ��� �C����%/)�� �� � ��!"� ;��)2�%/3 '��������� '��)��� )�5(����) �� �������%��� ����()��� ���%�� )�����(��)� ����� �� ������ ���8" �*7-�*7�
���,� �(�� B� E� FC�� #� �� ��� �()�� �� <� � ���"� 1.� ����))%�� ���%�� %& ��� ����� ���������� ����������� ��
�������� ������� ������ ���6" 8 �-86��
����� E����� �� <����� �� <(���� �� �� �����:�/� �� D(��� � 9�%�� 1� �� �� ��� � ��6"� ;��������� �.� 4��(����� %& �<9�&�%� ��) ���%�� )�5(����� ������ ������ ���7" !*,-!6,�
����� E���� 9� �� ���� �� �%��) �� <� ������/����� �� <%)) �� 9� �%)��� #� �� ��� � ��+"� �#D�<�)3 �� ��������%������)�)����� ������)� &%� .��. �.�%(�.'(� )�5(������� ����� �� ������ ����" �7+6-�7!��
��� � E������ ;� � �� "� ���.���)�) %& ������%��� ��)�)����� �� ��� ����� ���������� ������� �� ��� ����� ����� ��
�� ���� �9(''� 6�" �
���*� E������ 1� ;�%� �� ��� �%(�4���� ;� ��,,6"� � )'%�����%() '%��� �(����%� �� �.� �� !"#$%�" ���� ��)(��) �� �������)(�)����� )'���@���� %& ����%����%)��� 8I0� 0����������)&���)� %& � ��� ����� &������ )������ '��( ����������� �������� ,+-*�6�
���6� E������� =� ��� 9��C���� 9� E� � �� "� 2�)� ��''��0���� ��������� /��. =%/��� � ������ ����� �6" *7+-*7,�
���7� E� =��) A� �%���� F� �%�:��(� �� E���%�J B� <�4��) K� E������� �� �� ��� � ��8"� �%���I���� %� ����J�3 � �%%�) )(������������ �% ��%�%����� ��&%�����%� �J������%� &�%� ��/ �D9 ����)� ����(���� ��" ��
���8� E�� � �.% 9� =��� � E�� �� =�� D� ��� 9� �� ��� � ���"� #J��()�4� �(����%�) ������� �% �)%���C�� ��� ��.�%��������)�)����� ��%�� ����������� ��������� �)%����) &�%� �%���� )�� ������������� ������� �� ��������� �� ���� ������7" 66�-66+�
���+� E��) �� �� B�.���� �� BL���L�� �� ����) 9� <� �.�/�'����.� �� ��%(�.�� �� �� �� ��� � ��8"� 9�5(���� ������������.���� �����)�) �% ��������� �.� ������� ��)�) %& ��������� '.��%��'�)� ������ ����������� � � +,+�
���!� E��) �� �� D�������� �� =������ 9� �� ���)�� �� �� ��� �%������ �� � ��!"� '�)���3 � �%�'��.��)�4� �%%� &%� ����%����'�����%��0/��� �))%�����%� )�(���)� *����������� '��� ���7*,�
���,� E� �� ��� E� � � ��!"� ���/%��0�%�)������� ���(����C���%� ��� 4������� )������%� &%� �����)�) %& ���%��� ����� *�������$
���� ���," ��+7-��! �
�� �� E� �� ��) �� 2( D� E� <� ��� �( <� � ���"� 1.� ����)��� ��))% &%� ���%��0/��� �))%�����%� )�(���)� *��������������6" 7�8-7 *�
�� �� E��/ �� ��� ������ �� � �� "� ���))�@����%� ��� �����))�%� �� ����������� + ��� ��*" �!- �
�� � E������ �� �� ��� <� �� ��� 9(����) �� F� ��,,,"� 1���)'%)%� 1�,- M��).�' %& �.� M%����� ���%��� �����������
�� �������� *������ +����� ���*" 7�+-7 �
�� *� E���))�� �� <�C� D� �.��.� <� ��� ;�����%��% ;� � ��+"� 2�)� ��� )������� ������� '��&��� .�).��� &%� ��))�4� ���)��)� ��.�� ��/-01,�12-34 �
�� 6� E�)��� ;� �� �%���� �� �� ��� ��)%� �� �� � ��,"� �������������0��)�)���� ��� ����� ���������3 �������� ��'������ �%�'��J ���(����%� %& �.�%�%)%����� ���%��� ��)�)����� ���.���)�)� ������� ����������� ������ ���6" 7! -8���
��� ����������
����� ��� � � �� �� � �� �� �� �� � ������� ���������� ��� ��� �! ��"!#����$���% �� �!��%!&'��! ""��� ���� "����!"(
)!� ��*!� �!��!""��� %!�+��� ���������� ��� ��� ������ ���� ,,�
���-� ��� .�&.� � �� .� � �"+ /� 0� .� ��&1� 2+ �� 0� �)!��!� � � �� ����-�� 3%!��!��! �� )� "%��&%!�� �!� ����"���
�!"�"� ��! %!�+ ��"% �40&� �� ��% �" �� +�% � $!���" �� 4+�� ( %����$������� � �� %��!��� � $������� � "���5� ��
����� ��������� ������ ����� �-�6�-7�
���8� ���� �!"&�9)!* :� ;��%% <� ;� =��!�+ % <� �� ;�!� �+" >� ����5 % �� 0�' � =� � �� ������� ;!��%!&'��!
�!�!����� �� ���!�? �" �� �!�!��� +!�!���!�!��5 ""��� �!� '��+ ��%)�!@ �� ��"� ������������� ������ ��A�6��A,�
���7� ��� + �� 0� / 5��� � /�$"+�� �� 0� � �� /�$"+�� �� 0� ����A�� � "����B� ��! �!"� ��� �+! � ""�� ������ �� ����������
����� A���
���,� ��% � C� � 4��"� �������� 4� 4+ � � 2� � � �+!? �� �!��! �� �� D!�� 4� �� � �� ������� ���+&�+����+)��
$ ��!�� � �!��%! "!#�!�����( � !%$ �� ""%!�� �� �+���! '���� �� �))�������5� ���� ���� ����������� ���,� �,,�
����� ��'5 :� <� ������� ����%����$� � �!"�"� ��!( �+! !@ %)�! �� �������������� ����� ������ �� �������� ������������
����,� ��-��
����� � �D+!�"�� �� E��� �� D� �� C��"%!� �� �� ����7�� �!!)��� ) �! '��+ �+! �!� #�!!�( F�!����5��� �+! �!�!��� $ "�" ��
"�"�!)��$����5 �� ���!�����" ��"! "!� ������ ������ 88,687,�
����� � + /�&:� 4� �� EG����! ;� �� ������� �!�+ ��"%" �� $��B�% �!"�"� ��! �� ���%����$� � �!��"� ���� �� �����������
���� �A6�,�
����� � �� � � �� .� =� ������� ��)!�?�"!� �! ���! "!�!����� �� �� )+" '��+ ) �+ ������ )!� ���!" �� �!�'�� H�'"� ��
������ �� ������ ������ ���� ����� �AA,6�A7��
���A� � ����� /� �� 4�����" :� �� 4�@ C� � ;���"�!�� <� =� ������I �� �� ����!� <� � � �� ����,�� :������ �+! %�""���
+!��� $����5 �� ��%)�!@ ��"! "!"� ���� ����8�-�� 8A8�
����� � �J �" ;� �� ����"���� 4� ������� � � "� ��� &��!! ))�� �+ ��� !K��!�� ) � ��!� �������� �� ������!��!" �� &%!�"�
������������� ��-� 8-A688��
���-� � �"�+ �� /� � �* �� �$!!� /� <�L "�� �� <����+ =� 3� ;+ I �� �� � �� ����-�� 4�%)�� ���� � ) �&�!��%��"(
"� ��" )��%�"!" �� �+ ��!��!"� �� ��� �� ������������� ) �! $$'�7,�
���8� � ��M�!* � �� �� 0�L� :� ������� �!� $���� �!��� ���� �� ���$����� �!"�"� ��!� !"#� ����������� ���� ����
8-7687,�
���7� � ��M�!* � �� : L ��� �� ; �%!��� �� �!�� ��!* �� ��� �!" � :� � ��M�!*&��� �� �� � �� ����7�� � ���$ � ?�!'
�� ���$����� �!"�"� ��!� !"#� ����������� ���� ����� AA6-��
���,� � "�� C� � � ' 3� E+5 �� ;���+ C� /"�L�%��� �� �� C�"+��� /� � �� ������� ��$"�� �! ")!��B����!"
�� �!@�=&E)�� �!@4<&E)� �� �!@1.&�)�� !N�@ )�%)" �� $��������� ��������� ������������ ����� ���
��������� ������ ����6���8�
��A�� � *!� <� ����-�� F��!����"( �!��" �� $ ��!�� � !?�������� ���� %���� #���������� ��7� -�7�
��A�� �����+�� �� ;� � ��!�+�!� C� C�* % :� . � �� �* � �� �� = 5� 5 �� � � �� ������� /+! ��%)�!+!�"�?! ���$�����
�!"�"� ��! � � $ "!� ������������ ����� ��� ��������� ) �!" ��46��A�,�
��A�� ��4��� �+ D� ��,7��� 0!��!""��� %��!�" ��� ����� � � � � ������ �� �� ���� ����������� ������ ��� � &#������������'
) �!" ��,6�A��
��A�� �� ���!5 =� �� D L!'" � C� ������� ��@ �!��!!" �� !)�"� "�"( "� ��"��� � �!�'�� %��!�" ��� ;���� !����� �� ������
� ��,�
��AA� �!��"+ �"!� C� �!�!� �� �� =O+�% �� D� ����,�� $&? ��!" ��� +��+&��%!�"��� � �!��!""���� ������ �� �� ������
����������� ����������� ����A77� �-8�6�-7��
��A�� �!5!�"�� �� ; $��!� �� �� ;!�* ;� ������� ��? ��!" �� ���!�"� ����� � ��!� �!��%!" �+����+ "!����&�!�!� ����
"!#�!������ ���� ���� ������ ������ -7��
��A-� ���! �� /� ����!��� 0� ;� ����!� �� �� 4+!� 4� 0!��� � 4+ "��! � � �� ������� �� ���!�� ���� � %�����!��!�
�!���")!���?! "���5 �� $��������� �������� ��"���%� � )�!�%��� ( �%) �� �� %�������� �!"�"� ��!� (�� (� �����,����
��7-�
��A8� ��5� ��*5 �� ��5� ��*5 ;� �� !�L "*!'��* � ��,,7�� /+! �!��%! �� �������������� ����( �!?�!'� )���������
�* ��+������� ���A� �886��A�
��A7� ��� ��� � ? �� <� D �% �� : �!'!�� �� ��"���!� P� � �����!� � �� D ��" �� � �� ����7�� D�!��"! )�!������� ��
���$����� �!"�"� ��! �� "�������� ���� ���% ���� �!��%! "!#�!��!"� ���%,�� ) �! ��7�,A�
��A,� ���� 5 � �� �'�� /� � �����! 3� �� �� �+��!�!5 �� ������� F�����"�� ���%����$� � �!"�"� ��! �!�!�%�� ��" �� �+!
"�)!�$�� $��������� ��������� #��� ��-� !��-��6���
����� C�$�! �� �� ����,�� ��' ��!" %����)�! �!"���� ����!����� '�� Q ���� ������������ ����� �����
���������� ���
����� ������ �� �� ��� ��� ����� �� ��� ��������� �� ��� ������������ �� ��� �� ������ �� �� !"�#$� %���&�����' ����( )
)��* � ����+� �, �� - �� � ��� ����� )��� )�� * ���- ���� ������������� �� .$� /./0///�
���!� �� ���� ��� %����� 1�� 234�(5&����46� &�� �� 7��� &� !"��$� �� ����� ) ����� �, �� �������� � �������� )5� ��
������ ���� � ����� ���� �� ��� /�0�8�
���.� ����� 9� :�� ����)�� �� 7�� %������� ;�� %������� �� 9�� 9��)*�� <� =�� ����� ��� ��� !"�>$� %��' ,��� )��*�
�� *���)��*� � ����� ��� *�� � �� ) % =��� � ��� �������� �� �$� �.!�
���/� �?<� ��� 7� ��� !"�>$� ����� ) ���)5��� ���� ,��� �� )��-����' @�� ��4��� �� ����**���� ��� � �� � �� ������
������ � ����� �
����� ����-���� A�� ����� A�� ;���� B� :�� ����� B� 7�� :�� �� 7� 7�� : �(� ��� ��� !"�.$� �� ���: �� �� ��4 � ����� �
�, * ���- �� )��*�� �� ) ��-�����*� ������)� A���$� ��� � ���� � � ���� �� :�$� :!">0:!�/�
���>� ;�)�� �� 7�� &�** �� &� ��� =��� %�� C�)� �� ��� A������ ��� =����� %� ��� ��� !"��$� A����' ��4 � ���)�5�����
4��������� 4� )��*� ����� �� ������������� �� !!$� .>8�0.>8.�
���#� ;����� %� 7�� 2�*�� <� 7�� �� ;�� &� C� !"�"$� = )5����)4�� ��D��� ) �� �� ��� * ���- ���)�' 4��)�����
�44���� � �� �� �����)��� ���� � ������� �� ������������ �� �$� >!�0>.��
���E� ;���* �� 7� &� �� %��� � �� !"�/$� :��) ��� ����� *��� �*� ����� ���� �� �������� �������� � .$�
.�#0./"�
���8� ;���� 9�� <����� �� %�� � (�)�� 7� %�� �� B��� ��� �� !"�#$� B��*� )��4� �� �� ������ � �, )��*� ,������
� ��� � � ���� �� �$� >>�0>#>�
��>"� ;�)� F�� 2��)� =� &�� F �� ��5%�� �� & � G� F� !"�"$� �:9�0� 4���� ��� ����� �� �� 9�� H )��4 � ���� ����*-����
� ����� �� �������� ��� � � �� � � ��� �� ���������� ��� ���� ������� � 4�)�� /!>0//"� �4� )���
��>�� ;�)� F�� 2��)� =� &�� F �� ��5%�� �� & � G� F� !"�!$� �:9�5�:' � � ���� ����*-��� ,�� � )��5���� �� *���)��* �
��D��� ) ���� I � )�� ���� ��4�� ������������� �� ��$� �/!"0�/!E�
��>!� ;������)�� ;�� ����� <�� ; ��� � <�� ��)��� %�5G�� �� 2���� +� �� !"�"$� ���� ,� ) �<;� I ���� � ��,����� )��*� -�
��*4�� ) ��I ������ � !� �������� ��������� �� ����� ��� ����� ��� ���������� � �� ��� � 4�)�� �/#0��E� �4� )���
��>.� ;��(��� ;� ��� ��)� =�� �� C����*�� %� �� !""�$� � ����� � 4�� �44���� �� :<� ,��)*�� ����*-��� ��� �����
�� � ������� ��� �� �� �� � �� �� �#$� 8#/E08#�.�
��>/� ; ���� 7�5;�� 9 ���D� G�� ;��� 9�� &���� �� ;�� J ( � %�� �� ������� 7�� ��� !""8$� �� �������� � �������� 4�4���� �
��������� ��� � ���� �"�# �� � � ��$� �##/"�
��>�� ; ��� 7�� ;�������� ��� :������� %�� ���652����+� B�� 7��� ��� ��� ��-��� ��� ��� !"�"$� ���������� � )�� �� ��
D� ���� ��� ����� *��� �* �, ����� ���� �� ������� :<� )������ �"�# �� � � E$� ��!!/��
��>>� ;�4����� ��5��� =��4��� �� 2�� �� ��� %�� 9����,�� ��� �� =�-��� �� �� !"�/$� � ���� �� ,��� �44���� ,�� 4�4���� �
��������� ,����� �� ) �����5;&� �� �4� * (�� � ;����$� � � ��� 4�)�� )��� ��0��/�
��>#� ;�I��� A� ��� ;��� ��� 7�� �� �� �� �� ��� �� !"�#$� % ���- �� )��*�5I �� ����� �� � ���� ��' ������ ,��* �*� BC���
���� � �� �� � � ��� �� �$� /�0�"�
��>E� ;� ��� �� 2�� ;�������� <� 7�� ;��)�� A� %�� C� -����� %� ��� ��� ��� <� ��� �� A� �� :�� ��� !"">$� ;� � 4��
��*4���� ����� � �������� ,�� ����� @��� � )��*�5I �� ����� �� � ���� ��� ���� � � ��� �� E$� 8"/�
��>8� ;� ������ 7� ��� ���4��� %�� A���-��)� <� ��� �� :������ ;� !"""$� ����� �� � *�44 ) ���������� 4�4���� ���
$� �� ���� %������ �� ����� � � ��� � �$� �#"0�E��
��#"� ;������� ��� <����� 9�� ����59��I� ��� ��*��� 2�� G���� ��� %� ��� 9����� :�� ��� !""#$� ;2�<�' � ���� ��� ,��
I���5)��*� ����� �� � �� 4�4���� �5-���� � ��)� �������� $� �� ���� %������ �� ����� � � ��� �� .$� ��80�#��
��#�� K � 2�� 2 � =�� J�)� &�� 2 �)� 9�� 2 � 7�� C�)� 2�� ��� !"�>$� A���� �� 4 -��I�� �� - �� � ��� ������ - �@�*
,��*�� �� �� - �@�*5�4�� @� ��� ����� �� ��� � ���������� &���� �� �� ������������ �� /E.�
��#!� K�� �� %� ��� �* �� %�� &��4���� ;�� ����� �� :�� =��� �� �� A�� &���� �� A�� ��� !"�!$� � ���� �, ���� �+� )����� �
��D��� ) 4���,��*�' ��*4�� �� �, �� ������� ;�� @� 9 ��� ���� �� ����* � % ��D ��D������� ��� � ������ �� �$�
./��
��#.� A�*�� ��� =���)�L*��3�� �� ��� � ��� %� 9�� �� ;������ 2� !"�#$� ����� �� � *�44 ) ,��* ��D��� ) ����� �� )
�5*���� ����'�� ���( )*�))*)+),)-./ �
��#/� A�*�� ��� =���)�L*��3�� �� ��� � ��� %�� �� ;������ 2� !"�E$� ����� �� � *�44 ) ,��* ��D��� ) ����� �� ) 05*����
"�� � �� �.!8!"�
��#�� A���� �� :� �� %������ A� &� !"�/$� &������� ( ) �� )��� � -�� � �, -����� �� 4����4�� �� ) )��*�5I �� ����� �� �
���� ��' � �I � ���� � ,�� -����� ���)�� � ��� � ���� � ��$� �"8�
��#>� A� ���� ��� :�� � �� =�� ������� %�� =���I������ =�� %�� )��� ��� A�� A�� ��� !"�#$� �� ��D� &MM ��*4����
� -���� ,�� �N� �� ��D���� ����� �' � �������� ,�� 4��)��**���� 1������ �� ��� �������� ��� ��#0�>E�
��� ����������
����� ������ � �� �������� �� ��������� �� �� ��� ������� �� �� ������� ���� �!��"��� �#�!�$��"����% �������& � ��'��( �)
������� $���!�$��� ��� !���� $����% $��!��!��� �������� �������� ������� ������ ��*�+��,,�
���-� ���."��� �� �� ���/ � �����!0 1� �� 2!.#��/ �� �����0� � 3�'�% �� � ��� ������� �� ���������� �� �!���#!���
��'�!� ���"���� ���4�$��!�� ���� � ��5#��!���� ����� �����6,7� 6*-�
����� ��(� � ��0�� 8� 2� 9�����4��:��%� 3� ��0��4�#���� ;� �%�� �� �� ���0��� 3� � ��� ����,�� 2���!. ������ )��
���� �!��"��� ��������!�& � !��#� !� $���"�� $�$����� ��� (�" �����)�!� )�� ��$���% ����!���� ���� �!��"��� ��������!� �����
����!��% )�� ��5#��!� ����� ��� �� ����� ���66*���
��-�� 2�!� ��� <� �� 8���"���� �� ;.�0.� �� =��!��# �� �������# >� 2���� ��4�� � ��� ������� 8?22>?;@& � ��
!������ ���������'� �$��!��� �'���� )�� �A�4��5 ����� ��� ����������� ���2#$$� 7� 2,�
��-�� 2�� ��� 1� ����*�� >��00�& ��$�� $��0��%���! ���� � ����������� ����������� ����*� ��7-+��7��
��-�� 2���0�� @� 2�������� �� ��� ������� 3� �� ����7�� ������! ���������� $����!�� ������� $�$#������ ���#!�#�� �� ������!
����!������ ��#����� ����� �������� ����� ���+��7�
��-6� 2.�$$��� 2� 8� 3������ B� ����! <� 1�����"� �� �����% 8� �� 8���% 3� �� � ��� ����6�� <��� �4(��� ����!������
��#�% ������C�� '��� �� �, "���%��.���� �� � .��� �$�!�C!��% )�!��� �� ;� $%��"�!���� ����� ���� � �� ������ ��� ��� �
�������� ������� ����6+������
��-*� 2���0�� �� ����-�� ��0��� ����5#���"��# D#������������ �.� �'��#������% $��� ��� �$$��� �.� ���!�� )#�#��� �����
������� ������� ��7� *���
��-,� 2������ �� �� ������� <����� >������ ��� �.� $���& � "���) .�����% �) ������ ���������� )�� ��������!� �����#!����� ������
� ������� � ����� ��6��
��-7� 2������ �� ����� �� <� �� �� �� 9�'0 9� ��� 9�$��0 9� ����7�� 1.���% �) �#$$��� '�!��� �!.����� ���������
� �� � ����-��� �--+����
��-�� 2������� A� ����% @� @%�� 3� ������ �� %���� 3� 3�� EF� @���� ;� � ��� ����6�� >����!���� ���� �!��"��� �#�!�$��4
"������� )�� ���������� ��� ��� !��������� "�������� �������� #���� (.��� ���� �! ��5#��!� ����� ������ � �����������
��������"� ����� ��6*+��**�
��--� 1���#��� 2� ;.��� � 9G�� G0� A� ;��#!.�� A� �� ������ 2� �� ������ � >� � ��� ����*�� ����� $��F�!���� "����
!�#������� )�� $�$#������ ���� �!�� ?� ��� #�� $��� #��%& '()* + +��������� ��������� � $���� 7�,+7-�� ?@@@�
��-�� 1.� �� ;� �� ��� A������ 8� �� ����,�� ��!.���� � �) ��� "������� �� .���/����� ���� �����)�� "��(��� "�!������ �����
������� ��������� ���� ����
����� 1.������ 1� ��� �!>��0 �� 2� ������� �E�31�?>2& !���4!������ ����!������ ������� (��. $�������% �� !� $�����% #�0��(�
$�$#������ ��� $������� ���#!�#��� ,�� �������� -����� � ����� ������� ���� ���+�-*�
����� 1�"�.����� �� ����7�� ���������� �.���0��� ��� ����!���� '�� �.� ������ ������ � �� .��� �������� ������ ������ �
$��� ������% $���� �7�+�--�
����� 1�$��0 @� 9���� �� ��!.�� ��4�� ;.��� �� ����� 3� � ��� 8��.��% �� � ��� ������� @'��#������% $��.� �� ����"����!
��������!� #���� �%�� �!���% �#������� ��#� ����!����� ����� ������� ����� ����
���6� 1�#���#� �� ��� ��.H >� ����-�� >����!���� "�!������ ��������!� )�� (.���4���� � ��5#��!�� #���� /4 ��� ��� ���"����%
����!����� ��� ����������� � � ��� �����
���*� 1��� �� ��� �����!0�� �� I� ������� <�����! !���� ��� "�!������ �$�!��� ��� �.� ���� �) '���!��4 ������� .���/����� ����
�����)��� ������0� ��"�� ���� --�6�
���,� 1����� �� �������� 8� ������� ?� 3�'����!.�#(�� �� ��� >������� �� ������� 3���!���� �) ��)� $�!�� ��������!� ��
����������� ���������� �������� )�� ��'���� !�#������ "% � !� ��!��� ���� $��"� ����% �� �� ������� ����!���� �) #�����#�
��������!�� ,�� ���������� -����� � ���������� �� ���� ������ ��,� *-�+*-*�
���7� 1#��� A� ���������� 8� ����% 1� J# �� �� ��� @��� 9� ����*�� ��$�� �#!���! �!�� ���������!� )�� �.� ����!���� �)
���� �!��"��� ��������!� �� <�� 4������'� "�!�����& �� �� �� � )�� � $������ �.�)�K ������ � ����������� ��������"�
����� ����+��66�
����� =��>��� !�������# ������� =��>���& �.� #��'����� $������ 0��(�����"���� ������� ��� � �������� ���3�� 3�,-+3�7��
���-� =��!��# �� ��/0 <� �!���L 9� I#�����% @� >������� E� ;.�0.� �� � ��� ����*�� ��)����!�4)��� ����!���� �) ��������
2A>�� ������� ��� � �������� ����� ���+����
����� '�� ���0# �� ��� 3#��� � �� ����6�� A�L� ���������� ���� �!��"��� �#�!�$��"����% �������� ������ � �������� ����1
����� $���� �;�+��6�6�
����� '�� ���0# �� 2������ � �� ���'� �� ;� �0���� 2� 9�%������ ��4�� ���"# @� �� � ��� ����,�� >.%��������!
������"#���� �) ;�?2>�4;�� �%��� � �� ����"����!4��������� ���� ���� ���������� ��� ��7� �����7+�,�
����� 9��� ��4>� 1�#�� 8� ��� 2!.M�0�$) �� ����*�� � $�� �� �� 0����� ��.���� !����� ��� � �� ��"������ �����
�� 6,+���
���������� ���
����� ����� � � � ����� � � � ���� � � � ���� � � ������ � � � � ���!� " � �� ��� #��$%& ����'�(�� �)*(+�(�
,� -��+.��( �, ��������� � � ��� ���� �*� �*�+-.�/���.! �(� ���.�(+0 � .��-+.�1 +���. �.*�! ��� ������
������� � ��������� ��#$�&� $$234$���
���3� ������ � �� ��� #���3& ���������� ������� ������� ����������� ���+�( ��+�.! ,� ��+�/�����! #���&
���5� ��..��� � 6 � ��1��� � � � ����,� 6 � ���1.� � � ..�(� � � *(� � � �� ��� #��$7& 8�-�1�(.� .� "��68�� .�
���'/�+.��� /���(,���.�+� ��.�/�� �(� �(��!��� ��*+ +(. � ����� ����� ��������� ��#�$&� �%3%4�%5�
���%� ��� 9 � ������� � � �:.�+�� � � �;*���� � � �<��(� � � ����.� � � � �� ��� #��$$& "�(�.!-�+ �(� �(��'=�� �(��!���
�, �( �(.�/��.�+'���.�(. ����� +���(! 1���(. #���& �, ��� ����� ��� ����� ��� ��� �#$�&� �2�>7
���7� ��.�� � � ��*����� � � �**�.� � � �(� 6������� � #$22%& "1��(+ �, ��� �( +����� �( !.���!+�('���.�(.
���������� � � �� � �.��(� �����.� /.=( $2%2 �(� $2?? ����������� ������ ��� ������������ ��#�&� 37243>3
���>� ����� � � @�--.� � � ����/��� � � A*��� B � ����� � � ��1����(� 6 � �� ��� #��$5& A*.� ��-�1�(.� .� ��(�
��C� ����� ,� �(��'=�� ����+��.��( �.*��� ��������� ������� �
���?� ������((� @ � ���(� D � ���� B � ��/.� � D*��=�*�� " � ������ D � �� ��� #���>& "�-*��.��( �.*+.* �,
��� ����� ��� ����� ���������� � ��� ������� ������� � ��������� ���#$2&� ?$�$4?$�7
���2� ������ � � #$23?& �� ���'���-� ���.�/*.��( �, .� ��������� �.�� ,� .�.�(� +��-���. �!-�.��� ��� ������ �
������������ ����������� �#$&� 7�47�
��$�� ��.(!� � � D�*��� � � "�-� � � ��.� A � �.��� B � �*//�(� � � �� ��� #��$5& D(�� �)*(+�(� �(� +���+.�E�.��(
�, �( C.(��1�! �*�'���.�(. �)*(+ .!- $$$ ��.!- �$� ���-�.�� �*./�� �.��( �, ��� ����� ��� ����� ��������
�������� ��� �������� ��#$�&� �7�24�7$?
��$$� ��.�� " '@ � �(�/�*�.� � � ��+)*�� � � ����(.� � � �� �(���� � � ���*� � �� ��� #��$3& ����+.�E�.��( �, ,+��
�� @'-��*+�(� !���������� ��� �( � ��. +���*(�.! �*�(� � ��(� .� -��� ����������� ������ ��� ������������
-��� ���4��?5?
��$�� ���� ���.� ���(�E�.��( #��$5& �(.���+�/��� ���.�(+0 ���/�� -�. �( �*1����(+ "���#�� $%& ����� '������
��$3� ���� ���.� ���(�E�.��( #��$>& D��/�� .*/+*����� -�. "���#�� $%& ����� '������
��$5� ����.� @ @ � �*.�(� � A � ��-��(�� � @ � @�1��� � � � �(� ����,��� B #��$%& D(.�+ (1��(�(. �, �.����'β'
��+.���� �(� �( ��� ����� ��� ����� �����.� ,�� .� F� ( ���� � ����������� ������������ �#$�&� 3�%�43�%?
��$%� �*� � � � ��(� G A � ���.�� � � ��/�� � � �(� @�(�� � #���2& D(��'=�� ����+��.��( �(��!��� /! ����� -(���E�
�����.�+ �����( )������������ ��#7&� >$54>�$
��$7� G�(����� " �(� ����=�(�.��(� � #��$%& �- ��-� �(�� 8( ���������� � ��� *+�� ��� � ",-- ������������
��������� � .�/����� ����#��� ��� ���� ������ � -��� $37%4$3>5 ���
��$>� G��(� � � H*�(� I � �����1� � � G� � � �(� �/�.� � #���2& �(��.�1 �(� �++*�. �.+.��( �, +�-! (*�/ 1���(.�
*��(� �� �-.� �, +�1�� "���� ��������
��$?� G*� � � "����� D � ����� � � � �� 8 � � G�������� � � ��/�!� � A � �� ��� #���7& � *(�J� ��C�'���� �.��� ,�
����+��.��( ��--�(� .��. �++�*(.� ,� �*�.�-� �1�� �, ��.�(�� ��� �� ��������� �#�&� ��3
��$2� I�(���� � � �����(� � � ����� 6 � � �!,�.�� � � � ���K� G � @*(�� � � �� ��� #��$��& D(�.!-�(� *��(� =���'
�(�� �)*(+�(� �� � ����.�+ ��.(�.�1 .� �*1����(+ /��� �( -�(�.!-�+ �(.���+�/��� �*�+-.�/���.! .�.�(� ( ���� �
����������� ������������ �#5&� >>$4>>>
����� I�(���� � � �����(� � � ���(.�(�� � � ��.����� � � 6���*��(� � � @*(�� � � �� ��� #��$�/& 8�(.�J+�.��( �, �+)*��
�(.���+�/��� ���.�(+ �(� ( ���� � ����������� ������������ �#$$&� �75�4�755
���$� I/�(�� � �(� �(!� � #���?& ��1.0 �����.��� ,� �� �# ���. �� ����/�! *��(� � *�L( ��-�� "����
��������� -��� �4�>552�
����� I��(�� � � @�� � � I���� @ � A���(�� � � @�(� B � ��(�� � � �� ��� #��$3& D(�� �)*(+�(� �, $7$ ��������� �
� ��� ���� �����.� ,�� ���(� ��(.�J� �(� �(� �(.�(�+ ���(� ����+��.� =�.� �*� ���.�(+ ��� �� ���������
��#$�&� $�%%4$�7�
���3� I��(�� � � ��(� � � G�(�� G � ��(�� G � ���(�� � � �(� ��(� � �� ��� #��$$& � -�+.�+�� +��-����( �, �� �# �(��
����/�! ��,.=� .���� ,� (C.'�(�.��( �)*(+�(� .+�(������ ��� ��� �#3&� $>2$%
���5� I���� � � �!��(� D � ��(� G � @�� � � �*��L� � � G�*(�� � � �� ��� #��$%& ���� �(�� �)*(+�(� �(��!��� �++*�.�!
-��+.� �(.���+�/��� ���.�(+ -�(�.!-� �( ���-!��/�+. ������� ��� ��#��������� ��������� -��� ���4��?>3
���%� I��*� H �(� �.-�(�� � #��$�& D(��'=�� M+�(. ��C�'���� �(��!��� ,� ����+��.��( �.*��� ��� �� ���������
��#>&� ?�$4?�5
���7� I��*� H �(� �.-�(�� � #��$5& �M+�(. �*�.�1���. ��(� ��C�'���� �����.��� ,� �(��'=�� ����+��.��( �.*���
��� �� ������� ��#5&� 5�>
���>� I�*� � �(� ���.�� � #���%& 6�*���E�.��( �(� 1���/� ��+.��( 1�� .� ���.�+ (. ( ���� � ��� '��� �����������
������� ������ ) 0����������� ��������1� �#�&� 3�$43��
��������
����� ���� ��������� ��� ���� ����� ��� ��� ����� � �������� �� � ������ � � ����
� � �� ��� � �� ��� ��� ��� �� � ����� ������� ������ � !� ������ "�� � ����� � "�� ��
���� #��� ��� � ����� ����� ��� ���� �������� ���# � ��� ���" �� � ��$��� � ��������
������$�� ��# ������
����� � �� !$�%���� ��������$ ����&�'���� ����� �� ������$� (����������� � � �
)�*+�,,,-. � � � � � � � � �
)�*+�,//,, � � � � � � � � �
)�*+�,/./. � � � � � � � � �
)�*+�,/./- � � � � � � � � �
)�*+�,00�0 � � � ! � � � � �
)�*+�,00�1 � � � ! � � � � �
)�*+�,00�2 � � � ! � � � � �
)�*+�,00�- � � � ! � � � � �
)�*+�,00., � � � ! � � � � �
)�*+�,00.� � � � ! � � � � �
)�*+�,00./ � � � ! � � � � �
)�*+�,00-- � � � ! � � � � �
)�*+�,00-3 � � � ! � � � � �
)�*+�,0122 � � � ! � � � � �
)�*+�,01-� � � � ! � � � � �
)�*+�,01-/ � � � ! � � � � �
)�*+�,1,-/ � � � � � � � � �
)�*+�,1,-2 � � � � � � � � �
)�*+�,1.1/ � � � � � � � � �
)�*+�,1.11 � � � � � � � � �
)�*+�,1.12 � � � � � � � � �
)�*+�,10,2 � � � � � � � � �
)�*+�,12�- � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
���� ��� ���� �� �������� ���� ������� ����
��� ����� ������� ��� ��� �� � � � � � � � �� � � � � �������� � � ���� !"�"������ � ��"�� ����� � � � ���# $��%&'�'��(��() $&$(��()�)�)*(+* ()'���*$�,$)���)�+�$)+��'(� �$���( ,(���)&$ $ '+)��(��((��*�&$(-'�(�,(����)�)�
�0.
��� ��������
����� ��� ����������� ����� � ��������� ���������� � �� ����� �������� � �������� �� � � ���� ��� ����� ������������ � � ���� � ������� ������ � � ������������ �������� ��� !�"� � � ����������� ������ ������ # !�"�� � � ����������� ����� ������ ���$����%� �������& ��� � �������� � � ����������� ��� � � ���� ������ �������� �� � � ����������� ��� ��'� ��� � ����� ����� �� ��� ��� ������������ � �� ����� '��"���� ���% � � ��� "��� �� � � ���'����'����� �� ��''��������% �����
"������(�� �%'� ')"���� $)"���� ���$����% ���������� ��'� �� ��"������
!%������* "������ +,-)# +�+-)#. �,�-). /�"�0�1���� ��2-'��3���&/ "������ � +-)�. �&-)�, +#�-). /�"�0�1���� ��2-!%���4�&5 "������ ,�-).� �,-).& +-).+ /�"�0�1���� ��2-
��36#78)*�, ����� + &-).& -).# +# -). /�"�0�1���� 9�/�-'��3���&� "������ �+-).� ��&-).� ��+-).+ /�"�0�1���� ��2-'��3�-,: "������ �#-).� ��&-).� �,-).+ /�"�0�1���� ��2-
��36#78)*�); ����� +.-).+ �..-).+ ��#-).+ /�"�0�1���� 9�/�-!%�<�-�#�4 "������ ��-).+ �..-).+ �,�-).� /�"�0�1���� 9�/�-��36#78)*�7 ����� +�&-).+ �& -).+ # -).+ /�"�0�1���� 9�/�-��36#78)*�� ����� &-).+ ,�-).+ � &-).+ /�"�0�1���� 9�/�-!%�<���##= "������ ��&-).+ �&-). +#�-).+ /�"�0�1���� ��2-'��-���&�> "������ + -). & -). &,-).+ /�"�0�1���� ��2-
!%�<��#&?�#� "������ +&-). & -). �,-).� /�"�0�1���� 9�/�-!%�<���##9 "������ +�-). +& -). ��#-).� /�"�0�1���� ��2-!%���4�&= "������ #�-). &�#-). &,-).+ /�"�0�1���� 9�/�-
!%�<�* +,>(+ "������ &�#-). &,.-). ,�-).+ /�"�0�1���� ��2-!%�<�* +,>( "������ &�#-). &,.-). ,�-).+ /�"�0�1���� ��2-
!%������� "������ ,�#-). ,�#-). &��-).� /�"�0�1���� 9�/�-
���4 ����� +�-)., #..-).� ,-).+ �������� ��2-�@;6�78)>*� ����� ,�+-)., +�-).& +��-).+ �������� ��2-��36#78)*�, ����� ��-).& +, -).# +# -). �������� ��2-��36#78)*�� ����� +&,-).# �-). � &-).+ �������� ��2-��36�8)**� ����� �#�-).# �,-). , -).� �������� ��2-
��36#78)+,� ����� � .-).� , -).� ��-).+ �������� ��2-��36#78)*�); ����� +�+-).� . -).+ ��#-).+ �������� ��2-
��36#78)�� ����� +-).+ �,+-).+ ��#-).� �������� ��2-��36#78)+,� ����� ��-).+ ��-).+ �,�-).� �������� ��2-��36�8)***� ����� ++,-).+ , -).+ , -).� �������� ��2-�5�6�78)**� ����� ,�-).+ +&-). �,-).� �������� 9�/�-�@;6�78)>*� ����� -). +�.-). .�-).+ �������� ��2-�@;6+A8)**� ����� ++-). +�.-). �,-).� �������� 9�/�-
���9 ����� +,-). +�.-). �,-).� �������� 9�/�-�@;6�78)*� ����� +..-). ��&-). �,�-).� �������� ��2-��36#78)*�� ����� +++-). �#-). �,-).� �������� 9�/�-��36#78)*�7 ����� �+&-). ..-). # -).+ �������� ��2-��36�8)*� ����� �#�-). +�-). ��#-).� �������� ��2-
��1� ����� �-). ��-). ,��-). 3 �����' ������ 9�/�-��1< ����� # -). #��-). ,&,-). 3 �����' ������ ��2-���3 ����� #��-). #��-). ,,&-). 3 �����' ������ 9�/�-
���
����� ��� ����������� ����� � �� ���������� �� � ����� ����� �� ��� ������� �� ���
���� ��� ��� ���� ����� ��� ���� � ������� ����� �� ��� ��� � �� �� ��� ������ �� � �������
���� � ��� ������ ����� ������ � !�� ��� ������ ���� � ��� ������ ���"����#� ������� $ ��� �
� !� ��� ����� �� �� ������ ��� ��� ���� ������ ���� ��� ��� �%��� � �� &� '�� � !� � �� ��'�������
�� ������� �� ��� ()*+
��� � �� � �����,���� ������ '�� � �� &�'+ ���"����# '-!���� "-!���� �%��� � ��
�� .�� � ��/0 ����� 1� �$23-4 2� 3-4 � 43-45 6
�� .�� � �#�� � �� 5453-4 �4�3-4� 53-42 -
�� .�� � ��/7 ����� 1� � �3-4 88�3-4$ $�3-42 6
�� .�� � 90� ����� 1� 243-4 �43-45 8�53-48 6
*�� �� � ��/� ����� 1� �223-4 �83-42 ��83-4� 6
*�� �� � ��': - 4 �5$3-4� �8$3-42 ��83-4� 6
*���' �� 90� � 2�2 ��83-4� �53-42 853-4� 6
*���' �� 90� � 5�� �23-4 �2 3-42 853-4� 6
*���' �� 90� � 5�� �53-4 �2 3-42 853-4� 6
*���' �� 90� � 5 �8$3-4� �2 3-42 853-4� 6
(���'���� �#�� � �� 5453-4 $4�3-8 5883-4� -
(���'���� �'�: � �55 �83-4 �5 3-4 54�3-4� -
(���'���� '��* � �2� 4�3-4 � �3-4 54�3-4� -
(���'���� �'�: � �44 �$3-4 883-4 54�3-4� -
(���'���� �'�: � �$8 �823-4 �2�3-4 54�3-4� -
(���'���� �'�: � � $ � 3-4 �2�3-4 54�3-4� -
(���'���� �'�: � 8�8 � 3-4 $8�3-4 �853-4� -
(���'���� �'�: � 8� �8 3-4 �$3-45 �53-48 -
(���'���� �'�: � 2$ $4�3-4� 8�$3-45 8�$3-48 -
(���'���� �'�: � $4 2�3-4� 53-45 223-48 -
(���'���� �'�: � $� ���3-4 �2�3-45 223-48 -
(���'���� �'�: � 5� �43-4 � �3-45 223-48 6
(���'���� �'�: � 524 ��3-4 � �3-45 223-48 -
(���'���� �'�: � $ 2 ��43-4 � �3-45 223-48 -
(���'���� �'�: � � 8$3-4 4 3-42 25�3-48 -
(���'���� �'�: � 2�� 8�3-4 8�3-42 5$ 3-48 6
(���'���� �'�: � 4$� �8$3-4 �43-42 �2�3-48 -
(���'���� �'�: � 5$8 ��3-4 �843-42 �2�3-48 -
(���'���� �'�: � $� � 3-4 �843-42 �2�3-48 -
(���'���� �'�: � 8$5 3-4 � �3-42 4$3-4� 6
(���'���� ��'9 � $�� $�83-48 �$$3-42 4$3-4� -
(���'���� �'�: � �8 ��53-4 823-42 4$3-4� -
(���'���� �'�: � ��5 823-4 823-42 4$3-4� -
(���'���� �'�: � 8�5 �23-4 8�53-42 �3-4� -
(���'���� �'�: � �4 �53-4 �$$3-42 �83-4� 6
(���'���� �'�: � 42 �2$3-4 2$43-42 583-4� -
(���'���� �'�: � 885 ��3-4 5�3-42 5$3-4� -
(���'���� �'�: � 22 ��83-4 5�23-42 5�3-4� -
(���'���� ��/; - �$� �3-4� 8$3-42 $�3-4� 6
(���'���� �'�: � �44 83-4 243-42 $�3-4� -
(���'���� �'�: � 8 �43-4 5�3-42 $�3-4� -
(���'���� �'�: � 84� 823-4 53-4� �5�3-4� -
(���'���� �'�: � 884 �2�3-4 �83-4� � 3-4� 6
(���'���� ��/0 � $2 �$3-4 �23-4� 8$3-4� -
(���'���� ��/: � 2� ��3-4 $23-4� 8��3-4� 6
IR
S0.015625
0.03125 0.0625
0.125 <=0.25 0.25 <=0.50.5
<=11
<=22
<=44
8>8
16>=16
32>32
64>=64
>64128
>=128>128
256>256
512>512
Amikacin
66838
92538
00
03
37
012
063
36148
0144
790
430
380
3213
022
025
00
00
Meropenem
66845
215408
15
3357
2770
086
074
055
045
548
6311
2950
00
00
00
00
00
Levofloxacin505
43202
2603
33
110
620
800
520
460
4331
927
051
830
00
10
00
00
0
Colistin524
96
5090
00
00
445
580
3540
480
93
00
10
20
00
00
00
00
0
Cefepime
28057
38185
02
00
00
01
1710
041
048
660
570
200
57
60
00
00
00
Piperacillin280
24141
1150
00
00
00
00
00
217
2048
028
012
012
00
2723
041
500
0
Polymyxin B
1171
2114
00
00
01
02
085
026
01
10
00
01
00
00
00
00
00
Fosfomycin
11324
3653
00
00
00
00
00
00
07
60
50
100
250
024
00
110
916
Chloramphenicol
1030
1003
00
00
00
00
00
00
02
10
50
180
270
015
00
1124
00
CLSIN
0
0000
0
0
0
0
bMx panel Kos panel
02000
4000
6000
8000
10000
12000
IUPAC base number
bMx panel Kos panel
100
200
300
400
500
Contig Number
bMx panel Kos panel
0.655
0.660
0.665
GC content
bMx panel Kos panel
5500000
6000000
6500000
7000000
7500000
Genome Length
(A) Core genes are defined from 15 annotated reference genomes, and are thensearched by homology in the assemblies
(B) The distribution of several characteristics of the assemblies is compared
��� ��������
The core genes (present in all genomes) are retrieved by sequence homology
A collection of (aligned) core genes is built (each contains n homolog sequences)
Some core genes are concatenated to build n simplified synthetic genomes.
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
1 2 3 4 5 .. n
Resistance genes are inserted between the core genes. When accessory, presence patterns are conserved.
(A)
(B)
(C)
(D)
���������� ������ ����� ��������� � ������ �� ������ ���� � ���� ��� �������
���� ���� ����� ��������� ��� � ���� ��������� ������ ���� ����� ���� � �� �� ������������ ������� ���� ������� ��� ���� � ������� �� ������ �������� ����� � ! � �"!# �$����� �! �� ���� �� � ����� �� ���� ������ ���� � ������� �������� ������ ����� � ! ��$!# � $����� %!�
���������� ������ ����� ������ ������� �� ��� ����� �������� �� ��� ����������
��������� ��������� ���� ����� &���� ��� �������� �� −log10 �'������ �������� �� ����� ��(�� ����� ��������� � ������ � �� ����� �� � ��'�")* ���� ���k = 31� +���� ��� ������� � ,$� -.�/# �� ������ ���� ����� � ��������� �� ���������0�(��� ������ �� �� �� ����� ���� ���� �� �� ��� ������
���
����������� ����� ����� ���� ������ ���� � ����� �� −log10 �������� ������ ����� �������� �������� ������������ �������� �������� ��� ��������� ���� �����
�� ��������� �� ��� ������� ������ �� ���!�� �� ���"���" ������� �!���" !� ������
��"�"�� !� ������ ���� ���� ����� �����"���� �� ��������� ��� �������� �������# ��
��������� ����� $%�" �� ��"�� �&�� ���� '�� ���� ����� ������ ��� !�� ��(���
�" ����)�%��� ���������
��� ��������
�������� ��� ������� ���� ���� ��������
�������� � ��
�� ��� ����� ������ � ���������� ������ ����������� � ������� ���� ��� ���������� �� ����� �������� ���� �� �! ������� ��� ���"�� �# ���#����� ������ "������ ������ #�� �������� ���������� "������ ������ ���$��� ��� �������"���������� %"������ ����&! '�� ������� ������� � ��� �������� #�� ���� ���������� (������������� ���� �� ���#����� ��� ����! )������*� ��� ������� ��������� � ����������� �� ����� ����� %���& #��� ��� �����"�� ������� �# ��� ������ � ��� ��������� ��+�� � "���* ������� ,���"� %���������& #�� ���� ���� � ��� ����� %������&�������� #�� ���� ����� ������� � ��� ��� ������ ��������� � ��� ������ �� ���!-��*� ���� %��.��& ������� ��� "� ������ #�� �� ��������� ��� � ������*�� �# ��������� ��� ��� ��� ������������� ��� "� ���� #�� ,���/���� ��� ������������! �"��,� ��� ���"��� ��������� "* "������ ���� ��� ��������� ��� ��������0 ������#��� ��,����� ������� #�� ����,�� ��� ���*�� �# ���� ���� � �# �������! 1���,���� ��,� .��� � #�� �������� ��� ��� �����!2���� �����34! � ���$ ��� ������� �,������� ���� �# ��� ��,������� ���* �������� �"��� ��� ������������������! -���� ���� �� �! �������* ���� #�� ���������� "������ ��� ������*���# ������� ��� ��.�� ��������! �� �������� "* ��� ������� ��,��� ���� � ��� ����������� ���� $���� %�!�!� �� � )��� �� �!& �� ���� ���� ��������� ����� ����������������,��� ��� ���� ��� �# ��.�� ������� �� ����! '����#���� ��� ��������� ����� ��������� ��� ��� ���� #�� "��� ����������! ������� ��� ������� ������� ���� ���$����� ����� � ���� �5���� #�� ������������ �# ��� ������ ��� ������� ���$�� ���$���� �� ���"������3 �������� � ������� � #���� �� "� ��������� ��� ���������� ��� ����� �� ������������ � � +6�������� $��� ������� ��� "� ���"������3 ��*���* ��.���� �� ��� � $���� ������������ �� ��� ������� �� � ������� 7 �� ������ �� ���� ��#������ ������ � ��� �����6� 7 ��� �� ��$� ����� �# ����� �������!�1���,��� � ������ $� �� ����������� ���� ���� ��� "� #��* ���* ��,�� � ���$���� �������� ���� ���������3 ���� ��.�� $��� ���� ��� ��� �� ��� ������� ��������� ������� #��� ���� � ��� �6�������! �� ������� � ��,���� �������* ���"� ��������� �� ��� "������ ���� ��.�� ������� �� ��� ��� �# �� ������������ $����%����� ��� ����������� �# ��� ��������&! '�� ������� ��� ������� ���� ���� ��������,�� ��,������ � ��� ������������ ����! '��* ����������� ��� ���� � ��� ��� �#+������ ���� ��$� ��� ���� ���� ���� ����� ����� ���,��� � ���� �������� #��,���/���� �# ��� ������! 8��� ��� ������� �� ��� ���,�� �� �������,� ,���/����"���� �� ��� $���� ��������!9! ���� ����� ��� �����3� �� ��� ������� +��� ��� ������ ,������ ���� �� ���*�� "���� �� �� ���� ���#��.����* %2�-&: �# ��� ���� �������� ��� ����: -�! ;� �������� ���� ��� ������� ��*��,� +����� ��� ����� ��� 2�- < 9=! � ������� ��� �������� � ��� �������� �������,�� ��� ����� �/� ����3 ������� ��� �,�>�6��� ������*�� #�� ���� ,���� �����,��"� #�� 44? ������! '�� 9= �������� � ��� ���� ����� ���� ���� �������� �������,� ��* � ,��* ��� ���"�� �# ����������� �# ��� ���� ��� %�!�!� @&! �� ��� �������� ���"�"�* ���� ����� @ ������ ��,� ����,�* �6����� ������*�� ,���� ����* "*� ������ %��� �����#��� *�� � ���+���� ��,���& � ����,�* ���! ���� ���* ����������� ������� � ���� �6���� �� ��� ���� ������� ���������� ��* "���� �� ��� �� 2�-��������! '�� ������� ��� ���+�� ���� ���� �������� ���� ����� �� ���� ������������� ���������! '�� �������� ��� "� ��� ���� �� �������� �� ���������� 2�- ,���!� '�� ������� ���A� ������ ��,���� #�� ���� �6��������! �# ��� ��,���� ��� ��>����
���
������� �� ���� �� ��� ����� ���� ���� �� ����� � �� � ������ ����� ��� �������� ��� �� ���� ������ ���� �� � �� ������ ��� ����� �������� �� ����� ���� ���� ����������� ��� ������ ����� ������ �� ��������� ����� � �������� ����� ������� �� ���������� ���� �� ����������� ���� �� ��� ������ �� ��� ������� �� ��� �� ���� ������� ���� ������������ !������ ���"�� ������� ��� �������� �� #�� ������ ������� � ���� ���� �� ��� ����������� ������� �� ����� ��� ���� �������� �������� �� ������ #�� ������ ����� ���� �� ������� ���� ��������� ����������� �� � ������� ���� �� � �������� �$�������� %���� � ������� ���� �� �������� ��� ����������� &�������� ' ������� ���� ��� ��������� ��������� �� � ����������� ������ ���� �� ��&���� �� ��� ��������� ������� ��������� ����� ��� ��������� ��� �� � � ����� ����� �� ���� ������ ��� (� ������ �� �� ��� ������� �� ������ ����� ��� �� �� ��������� ������ �� �� ����� ' ���� �������� ��� ������ �� �� ������ ������ ���� ������� ���� �� �$�������� �� &������ ���� ��� �� � ���� ���� � �� ������� ����)� ' ���� � *��� + �� �������� ��������� , ���� �� ��� ��-���� .��� ���� �� ���������� �� ��� ���� ������� �� �.�� �� �� ��� ��� ���� ������� ����� ��� ����/� ������ ��� ������ ����� ���� ������ %���� ��� ������������ �� ��� ����� �� ��� .���������� �� ��� � ������ ���� �� ��� ������� �������� �� ��� .���� �� ��.�� ��������� �� ������� �� �� ���� ������ �� �� ��� .��� ������� �� ���� �� � ���� ������ ������������ 0 #������� ������1� #�� ������ ��� �� �� �� %���������� #���� ��������� ��� ���� ��$�2 ���� ��' �����/� ��� ��� �� ����� �� ��� ����������� ���� 34 ������� ������ �� �� ������� �� ���� �� ���� �� ��������� 567 ��� ��������������� ���� �������� ��� �������� ���� ���� ��� ����� ��"����� �����8 , ��������� �� ��������� ���� �� ��� ��$� �� ������� #��� �� �� �� ������� ���������� �� ��� ��$�� �� �$����� ��� �$�������� ����� ����������� �-��� �� ��� ������� �� ��������� �������� '� ������� ' ��� ���� � ����������� ������� ���� �� �� ����� 6������ 7�4% ����� �� ���"�� ������������ ��� .��� ������� ��� �� 9�� �� ���� 4 ����� ������������� �� ���� ������������ �� ��� �:����� ���� ����������� 567� #���� �� �� � ��� �� ���������� ����������� .��� ���� ��� �� ��� �� ���� �� �������� � ��������� 567� �� ������� ����� ;���� �� �� ' ���� � ���� ������� ���� �� ����� ��� ��� �:����� ��� ������ ������ ��� ��� ���� �� ����������� ��� ���� �� ������������ �� ���� �� 567��������
�������� � ��
;���� �� �� ������� � �� ���������� ���� �� ������� ������� ����������� ������������� �� 6��&� ������ #�� ������� ��.�� �� ����������� ��������� ��� ������� ��� ������ 7�4% ���������� #�������� 7�4% ��������� ��� �� ����� ����������� %<=� � .���� ���� �� ����������� �� ������� ����������� '������� ��������� ������ 7�4% �� >�������>� ����� �� ����������� .���� ��������� �� ���������� ����� �� ��������� �� 6��&� ������ #�� ����� �� ������� ����� ��� ����� ����� �� �������� ��� ��������� >.> �� .��� ����� ������� ��� �� ���� � ������������ ������������ ���� ��� %<= �������� #�� ���� �� >�������> �� ������������� ������� �� �� �� ������� � � �$������ ���������2 ���� �� ' �� � �� �� ��������� ��������� ����1���� �������1
��� ��������
�� ��� ����� � ����� ���� ���� ����� �� � ����������� ���� ������ ������ ����� ����� ������� ���� �������� ���� ��� ������� �� ��� ��� � ����� �� !"� ��� ����� ������� ��� ����� ����� ����� ��� ����� "����#� ��� � ��� � $� �����������$ ����� � �������� ���� ��� ����� ������
#� ��� ��% ������������ � �&'� ���� ������ �� ��� ��� ���� � � ������ ���� �� ����� ������ � � ���� � ������� ������ ��� ����� ������ �� � ��� ��������!"� �� ����� �� ������ � �� ��� � ������� (��)� �� ��� ���� ��� �&'� ���������� ��� � ���� � ������ � ����� � ������������ ��������� �� �� ��� ������� �� �� * � ����� ������� ������ ����� �� ����� �� � ��+� �� ����� ���� ���� ��� ���������� � �������� ��� �&'� ���� ������ ��� �������� �� ��� ������ �� ��� ���������� �� ���� ����)� ��� �,������� �������� ����� � � ����&'� ���� �������
-� ��� ����� �� ��� ����� � � ���� � � ����� ������ '� ��������� ���� #.# ������������� �� �� ��� ������ � ���� � �������� (� �� � � �� ���������� � ��� �� �������� ����� ���� ��/���� ��������
0� (� ��� ���������� ��� ����� ������ ���� ����� +��� �������� �1��� ������������ ������� ���� �� �� ���� � ����� ��� �� ���� � ����� ��������������� ������ ��� ����� ���� ���������� ��� ���� ����� ��� ���������� � ��� ������� ������� (� �� ��2�� � � %���� ��� �������� � ���� �������
3� ��� ���� ���� ������� �� �������� ����� � �� �������� ������ ��� � �� ��� ������ ���� ���� �� �������� ���� �������� ������ #�# � ����� ���� ������ ��� ����� ���� �� � �� ������ �,��������� �� ��� ����� ���� ��������� ��� ������ ���� ��������
4�� ������5
�� 6��� �� �� �� � ��� � %���� $� ����� �����$ �� � � ����� �� �,� ����� �� ������� �� ��� �����
#� �#��� $������� +��$ �� � �������� ���� ( ����+ �� ���� � $�����$ +���� ������� ���� ���� �� ��� � ���� ��������
-� �#��� $�� ��� �������$ ����� ����� (� ��� � � $�� ��� ������� � ��� ����$�
0� �#�� $�������� ������ �,������ ������������$ �7 �������� ������ $� ���$ �,������������������
3� ��� �,�� ���� ��� ������ �� � ��� � ��� �� 8����� 0 ��� 3�
9� ��� � ��� �������� �� �� ���������� 8 �,��� �� �� � ������� ��� �� %��� ����� �� ���� :&��� ������ ��� &���� ��������
�������� � �
��� ����� ������ �� ������ ���� � �������� !� "�%�� ����� � ���� ������ ������� ��� ������ �� ��� ����������� ��� ����� � � ��� � ������ ����������� ��� ���������� � ��� ��� �� ��/�� �� ����� ��� ��+��
4�%5
�� & ������� ���� ������ � ���� ��� �������� �� ��������� ����� � � ������ ��� �� ������ ������ ��%������ � ��� ���� ������� ��� ��� ����� ��� ����������� �� � ���� ;,�� �/����
#� 8���� 3 �� ��� � ���������5 <� ��� ,��,�� �� ���� �� � � 4� �� ������� �� �:����� �� 1���� � ���� ��� � � ������ �������� <� ��� ���,�� �� � � ��� ���������� ���� ������ ����� ��� ������� ��� �� �'='� �� ��� � ���� ���� ������ .>>�>>> ����� ����� �������� < ��� �� �� ������� �'? ����� � ��� � �'������� ��/���� �� ��� �� ��� ���� � ��� ,��,���
���
�� �� �� ����� �� ������ � ��� �������� � �� ��� �������� �� � � ���� �� ����� ������� �� � ��� ��� � ��������� � ���� �������� � ��� �������� �� ��� �� � ������������ � !� ������ �� ���� � ��� ��� ������� �� �������� ���� ����� ��� ��� �� � ������������ ����� �� ���� �������� ��� �� � ���������"� ��#$��� �� ��� ��� � � �� ���� � %���� � �� ��� & � � '� ( � ����� ��� ��� ������������ ��� � ���� ������ "���� ���� ���� ��� �� ��� � ����� �� ������)%��������� �� ������� � *���� +�� ������� ,���� �� ����� � ���� ��� ��������� �-���� � ������ � � ���� ��� �� �� ����� �� �� ���� ������� � ��� ��������� �� ,���� �� ����� ���� ��� ������� �� ���� �� .$(* ����� ���� ������� � ���������� ,���� �� ����� /����� �����0� �� 1� ������ � ��� ,���� / ������ ���� ��� ���� 2( ������ � � ��� �� �� ��������� �� ��������� � ������ ���� ���� ��� ������ � ������ /�� � ����� ����� �������������� (� � ����� � ������� �� (����� ����� ������ ����� �� � ������� � ���� �� ���� �������� � ������ �� � ���� ������� ��"� ��� �� → �� ��� ���� � � , �� �� ��� → �� � � , �� �� �������� ��� ����� �������� → ����� ��� ����� ��������
��� ��������
kmer collection
Compacted DBG
Genomes
A) Similar genomes (aligned)
B) Polymorphic genomes (cannot be aligned)
���������� ������� ����� ��������� � ������� � ����� ��������� ���� �� ��
���� ������ �� ������ ��� �� ���� �������� ������ ���� � �� ��� ����� ��
� ���� ��������� �� ��� ������� � �� ������ ���� � � ������ ����� � �� ��� � ��
������� ������ !"����� � �� ����� ����� ������ ��� �� ��� ������� �� � ������
�� � ��������� #�� ��� �������$�� %��� �� ����� ������ �� �� ��!� ��%�� ����
%���� �� �������� �& ��'�� !"���� ���� ����� ������� �
���minq
Estimated
effectcountper
phenotype:Pheno0
(susceptible)countper
phenotype:Pheno1
(non-susceptible)
Rifampicin
136/115
4.84E-70-5.77E-01
518/531271/666
hot-spotinacore
gener poB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,20141,4,5,8
26/37
4.35E-20-3.55E-01
455/531118/666
SNPinacore
genekatG
describedforisoniazid
resistancePalom
ino,20142,3
(6/25)3
5/414.02E-08
-2.24E-01507/531
258/666SNPinacore
geneembBM306V
thismutation
wasdescribed
forethambutolresistance,butalso
forrifam
picinresistance
Shi,20076,7
41/19
1.79E-027.27E-01
373/531445/666
SNPinacore
geneRv0226c
transmembrane
proteinnotfound
54/65
3.90E-02-6.57E-01
16/53158/666
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
9Isoniazid
19/51
4.84E-119-7.21E-01
460/472124/815
SNPinacore
genekatG
describedforisoniazid
resistancePalom
ino,20141,2
230/113
6.36E-25-3.96E-01
451/472271/815
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,20143,10
36/44
1.01E-08-2.44E-01
462/472364/815
SNPinacore
geneembBM306V
describedforetham
butolandrifam
picinresistance
Shi,20074,5,7,9
(11/31)4
6/361.75E-03
-1.96E-01460/472
515/815SNPinacore
geneprom
otermabA(fabG
1)-inhAdescribed
forethionamideand
isoniazidresistance
Lee,200071(2.40E-14)
51/22
8.39E-034.89E-01
459/472805/815
SNPinacore
geneRv3812
PE-PGRSfamilyprotein
PE_PGRS62
alsofound
forMDR
notfound6
3/261.63E-02
-4.23E-01470/472
796/815SNPinacore
geneinhA
describedforethionam
ideand
isoniazidresistance
Lee,2000101
(7.26E-07)Etham
butol1
6/442.63E-23
-3.94E-01618/709
126/332SNPinacore
geneembBM306V
describedforetham
butolandrifam
picinresistance
Shi,20071
221/87
5.55E-23-3.84E-01
565/70964/332
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,20143,6
314/61
6.90E-15-3.67E-01
683/709200/332
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
7(23/23)
46/37
4.05E-12-2.78E-01
494/70950/332
SNPinacore
genekatG
describedforisoniazid
resistancePalom
ino,20144,5
56/36
6.93E-06-2.51E-01
658/709201/332
SNPinacore
geneprom
otermabA(fabG
1)-inhAdescribed
forethionamideand
isoniazidresistance
Lee,200012(7.30E-05)
64/33
8.79E-062.72E-01
32/709112/332
SNPinacore
generrs,
16SrRN
AA1401G
describedforkanam
ycinresistance
Palomino,2014
87
8/343.04E-05
-3.24E-01697/709
284/332SNPinacore
geneembBQ497R
describedforetham
butolresistancePalom
ino,201416(4.91E-04)
82/21
1.43E-04-2.33E-01
639/709223/332
SNPinacore
generpsL
(30Sribos.protein
S12)described
forstreptomycin
resistancePalom
ino,20149
93/34
2.12E-04-3.84E-01
706/709274/332
SNPinacore
geneubiA
(Rv3806c)described
forethambutolresistance
Safi,2013notfound
Streptomycin
15/30
3.70E-315.44E-01
660/677310/489
SNPinacore
generpsL
(30Sribos.protein
S12)described
forstreptomycin
resistancePalom
ino,20141,4,5
26/37
1.06E-28-4.28E-01
509/67773/489
SNPinacore
genekatG
describedforisoniazid
resistancePalom
ino,20142,3
325/113
2.87E-16-3.39E-01
536/677131/489
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,20146,9
(17/17)4
6/451.40E-09
-2.71E-01582/677
216/489SNPinacore
geneembBM306V
describedforetham
butolandrifam
picinresistance
Shi,200713(1.61E-04)
58/31
2.86E-09-5.35E-01
670/677450/489
SNPinacore
generrs,16S
rRNAC517T
describedforstreptom
ycinresistance
Palomino,2014
7,8,106
13/699.18E-05
-2.16E-01615/677
325/489hot-spotin
acore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
12(1.51E-04)
72/20
9.43E-047.46E-01
1/67719/489
SNPoncore
geneespG
1Cellw
allandcellprocesses
notfound7
3/209.43E-04
7.46E-011/677
19/489SNPsin
acore
gene30S
ribosomalprotein
S14notfound
Kanam
ycin1
4/381.24E-77
8.13E-018/484
144/187SNPinacore
generrs,16S
rRNAA1401G
describedforkanam
ycinresistance
Palomino,2014
12
2/281.72E-09
6.91E-010/484
62/187SNPinacore
generpoB
I1187T(outside
theRRD
R)Position
notdescribedinthelitterature.
alsofound
forXDR
32
3/271.72E-09
6.91E-010/484
62/187SNPinacore
geneRv2000
nearaputative
transposaseforinsertion
sequenceelem
entalso
foundforXD
Rnotfound
(15/28)4
15/1022.26E-09
6.28E-011/484
66/187hot-spotin
acore
generpoB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,2014,alsofound
forXDR
2,6,75
3/241.30E-07
6.45E-011/484
62/187SNPinacore
geneprom
oterespA
cellwalland
cellprocessesalso
foundforXD
Rnotfound
513/724
1.30E-076.45E-01
1/48462/187
patterninanoncoding
regionupstream
Rv3122+each
sideof
re peatedtransposase
forIS6110.IS6110
isaninserted
sequenceused
inthediagnosisofTB
andinTB
epidemiology.Itm
aybeassociated
duetolineage
effectMillan,2013,also
foundforXD
Rnotfound
72/16
7.18E-075.76E-01
0/48460/187
SNPinacore
geneprom
oterRv0571c
Functionunknow
nalso
foundforXD
Rnotfound
810/62
3.89E-065.93E-01
2/48462/187
SNPinacore
geneubiA
(Rv3806c)described
forethambutolresistance
Safi,2013,alsofound
forXDR
notfound9
15/851.50E-04
3.16E-0121/484
85/187hot-spotin
acore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014,also
foundforXD
R4
Ofloxacin
131/85
9.66E-144-8.88E-01
447/45826/238
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
-Hooper,2015
1,22
9/681.59E-04
5.07E-011/458
61/238SNPinacore
geneubiA
(Rv3806c)described
forethambutolresistance
Safi,2013notfound
(4/47)3
3/323.86E-02
-7.46E-01456/458
232/238SNPinacore
geneRv3909
Functionunknow
nnotfound
42/31
4.95E-02-6.17E-01
456/458232/238
SNPinacore
geneRv0244c
Probableacyl-CoA
dehydrogenaseFadE5
notfoundEthionam
ide1
9/397.86E-11
-4.62E-01220/248
76/172SNPinacore
geneprom
otermabA(fabG
1)-inhAdescribed
forethionamideand
isoniazidresistance
Lee,20004
215/47
5.16E-10-4.06E-01
212/24860/172
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
23
4/265.55E-04
3.19E-0132/248
96/172SNPinacore
generrs,16
SrRN
AA1401G
describedforkanam
ycinresistance
Palomino,2014
1(16/42)
410/68
5.95E-04-2.80E-01
159/24837/172
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
hot-spotregiondescribed
forrifampicin
resistance.Palom
ino,20145,8
53/29
2.39E-03-3.13E-01
221/24890/172
SNPinacore
geneembBM306V
describedforetham
butolandrifam
picinresistance
Shi,20077
63/20
1.10E-02-6.58E-01
239/248111/172
SNPinacore
geneRv0103c
Probablecation-transporterP-type
ATPase
BCtpB
notfound6
10/711.10E-02
-7.38E-01248/248
164/172SNPinacore
genekatG
describedforisoniazid
resistancePalom
ino,201462(4.36E-06)
MDR
131/110
2.45E-62-5.38E-01
549/580257/631
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
describedforrifam
picinresistance.A
lmostallrifam
picin-resistantstrainsare
alsoresistantto
isoniazid.Palom
ino,2014Traore,2000
210/74
2.87E-44-4.97E-01
497/58086/631
SNPinacore
genekatG
Gene
mutation
inkatG
occursmorefrequently
inMDRstrains
Palomino,2014
Hazbon,2006
35/41
9.81E-14-2.88E-01
549/580230/631
SNPsin
acore
geneembBM306V
describedforetham
butolandrifam
picinresistance
Shi,20074
1/197.63E-03
5.94E-01569/580
628/631SNPinacore
geneprom
oterRv3333c
putativeproline
richprotein
(5/26)5
1/222.91E-02
4.58E-01563/580
625/631SNPinacore
geneRv3812
PE-PGRSfamilyprotein
PE_PGRS62
alsofound
forisoniazidXDR
16/68
3.66E-399.05E-01
1/57759/112
SNPinacore
generpoB
I1187T(outside
theRRD
R)I1187T.In
LDwiththe5nextsugraphs.
alsofound
forkanamycin
13/27
3.66E-399.05E-01
1/57759/112
SNPinacore
geneRv2000
nearaputative
transposaseforIS
element
alsofound
forkanamycin
33/24
9.58E-368.83E-01
2/57759/112
SNPinacore
geneprom
oterespA
cellwalland
cellprocessesalso
foundforkanam
ycin
316/1118
9.58E-368.83E-01
2/57759/112
patterninanoncoding
regionupstream
Rv3122+each
sideof
repeatedtransposase
forIS6110.IS6110
isaninserted
sequenceused
inthediagnosisofTB
andinTB
epidemiology.Itm
aybeassociated
duetolineage
effectMillan,2013,also
foundforkanam
ycin
512/90
2.10E-348.21E-01
3/57760/112
hot-spotinacore
generpoB
RRDR
hotspot-mostly
position516
Palomino,2014,also
foundfor
kanamycin
67/57
1.14E-328.58E-01
3/57759/112
SNPinacore
geneubiA
(Rv3806c)described
forethambutolresistance
Safi,2013,alsofound
forkanamycin
72/16
1.14E-328.44E-01
1/57757/112
SNPinacore
geneprom
oterRv0571c
Functionunknow
nalso
foundforkanam
ycin
(26/26)8
14/802.05E-31
6.20E-0117/577
75/112hot-spotin
acore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistance
Palomino,2014
alsofound
forkanamycin
DBGWASresultsfor
M.tuberculosisresistance
toantibiotics.Foreach
antibiotic,topsubgraphsw
erereported
withtheirrank,the
q-valueofthe
unitigwiththelowestq-value
(minq ),the
correspondingestim
atedeffect(estim
atedofthe
linearmodel)and
thenum
berofsusceptible
(resp.resistant)strainsharbouringthisunitig
(countperphenotype).Thetype
ofeventrepresentedbythesubgraph,itsannotation
andsom
ecom
mentsand
referencesonthis
annotationwerealso
provided.Commentsw
erecoloured
iftheannotation
waspreviously
describedinantibiotic
resistanceliterature:in
greenifthisdescription
concernedthetested
antibiotic,inorange
otherwise.
Annotation
Comment:
green=hasbeen
describedforthe
studiedphenotype
orange=hasbeen
describedforanother
phenotypewhite
=notdescribed
forresistance
References
SNPrank
(iffoundbythe
resistomeSNPapproach)
andq-value
ifnotinTable
3
definedby
resistanceto
rifampicin
andisoniazid
definedby
resistanceto
rifampicin,
isoniazid,kanam
ycinand
ofloxacin
Phenotype(#subgraph
with
minq <0.05
/#subgraphs)
Subgraphrank
#sign.unitigsover
allsubgraph
unitigs
Unitig
withthe
minim
alq-value
Genetic
event
����������� ��� � ����
��� ��������
minq
Estim
atedeffect
countperphenotype:Pheno0
(susceptible)
countperphenotype:Pheno1
(non-susceptible)
Methicillin
171/565
7.68E-1889.49E-01
2/342158/159
MGEwithgene
annotationmecA
gene+neighborhood
covering7000pbsofthe
SCCmeccassette
mecA
istheknow
ncausalgene
formethicillin
resistanceGordon,2014
;Lowy,2003
(4/4)2
99/7353.39E-72
8.65E-015/342
157/159MGE
recombinase
genes+neighborhood
covering6000 pbsofSC
Cmec
complete
SCCmeccassette
inLD
withmecA
geneIWG-SCC,2009
311/190
2.14E-618.13E-01
7/342157/159
MGE
covers2000pbsofSCCmec
complete
SCCmeccassette
inLD
withmecA
geneIWG-SCC,2009
413/117
2.29E-379.57E-01
5/342155/159
MGE
covers1500pbsofSCCmec
complete
SCCmeccassette
inLD
withmecA
geneIWG-SCC,2009
Ciprofloxacin
17/57
8.67E-104-8.93E-01
726/74913/242
hot-spotinacore
geneparC
QRDR
describedforquinolonesresistance
Gordon,2014
;Hooper,2015
(163/163)2
7/312.21E-76
9.55E-014/749
222/242hot-spotin
acore
genegyrA
QRDR
describedforquinolonesresistance
Gordon,2014
;Hooper,2015
35/77
3.26E-26-5.38E-01
607/749166/242
patterninanoncoding
regionupstream
multidrug
effluxMFStransporternorA
describedforquinolonesresistance
Hooper,2015
47/294
3.71E-218.99E-01
1/74966/242
patterninanoncoding
regionbetw
eenglmMand
fmtBgenes
genesdescribedform
ethicillinresistance
Komatsuzaw
a,20005
6/3412.00E-19
9.07E-010/749
65/242pattern
inanoncoding
regioneach
sideofa
transposasetransposasesrequired
inthereplication
oftransposon(MGE)
Erythromycin
(1/1)1
110/5102.69E-100
8.23E-018/775
113/216MGEwithgene
annotationermC+replication
andmaintenance
protein,representing
acom
pletecircularplasm
id
describedforerythrom
ycinresistance.A
llsignificantunitigsfallinthe
samesugbraph,suggesting
wecould
increasetheSFF
valuetoexplore
otherre gions.Gordon,2014
Penicillin1
43/4413.88E-77
9.34E-0127/168
818/823MGEwithgene
annotationblaZ
blaZinactivatesthe
penicillin(beta-lactam
aseactivity)
Gordon,2014
;Lowy,2003
(14/14)1
16/1883.88E-77
9.24E-0125/168
816/823MGEwithgene
annotationblaR1
blaR1regulatesblaZ
activityLow
y,20033
31/3322.26E-66
8.92E-0123/168
812/823MGEwithgene
annotationblaR1
(3'region)+blaI
penicillinaserepressor
blaR1regulatesblaZ
activityLow
y,20034
2/761.99E-54
9.01E-0126/168
813/823MGEwithgene
annotationblaR1
(5'region)blaR1
regulatesblaZactivity
Lowy,2003
52/52
1.53E-209.72E-01
149/168634/823
patterninanoncoding
regionbetw
eenanhypotheticalprotein
andthyA
gene(thym
idylatesynthase)
Tetracycline(1/1)
1142/816
2.62E-2639.29E-01
3/94542/46
MGEwithgene
annotationtetK
gene+replication
initiationprotein,and
plasmidrelated
proteinstetK
describedfortetracycline
resistanceGordon,2014
Fusidicacid
17/50
2.75E-136-9.10E-01
906/90767/84
polymorphic
regioninagene
fusA(elongation
factorG),targetoffusidic
aciddescribed
forfusidicacid
resistanceGordon,2014
(14/14)2
214/8827.94E-49
9.24E-010/907
49/84MGEwithgene
annotationSCCfusC
cassette,includingfusidic
acidresistance
protein(fusC
)(subgraphcovers12,000
pbs,includin g
~14CDS)
describedforfusidic
acidresistance
Chen,2010
322/260
5.35E-439.24E-01
0/90748/84
MGE
covers1,500pbsofSC
CfusC
sequenceinLD
withthecausalgene
31/72
5.35E-439.24E-01
0/90748/84
MGE
covers200pbsofSC
CfusC
sequenceinLD
withthecausalgene
55/64
2.02E-22-8.88E-01
874/90781/84
polymorphic
regioninagene
purN
Trimethoprim
17/54
8.38E-249.69E-01
0/3085/15
SNPinagene
folA(dihydrofolate
reductase,targetofthedrug)
describedfortrim
ethoprimresistance
Gordon,2014
(51/51)2
3/419.30E-18
-9.66E-01308/308
11/15pattern
inanoncoding
regionbetw
eenanhypotheticalprotein
andaVOCfamily
proteingene
fosBbelongsto
theVOCfamilyand
isdescribedforfosfom
ycinresistance
Morar,2010
311/70
9.30E-18-9.66E-01
308/30811/15
polymorphic
regioninagene
Cys-tR
NA(Pro)deacylase
(ybaK)
42/30
6.82E-10-6.32E-01
306/30811/15
polymorphic
regioninagene
mqo1
5Gentam
icin1
173/11931.30E-205
8.73E-012/980
9/11MGEwithgene
annotationaac(6')
genewithin
aMGE
describedforgentam
icinresistance
Gordon,2014
(23/23)2
127/3679.02E-75
7.51E-017/980
8/11MGE
sequenceofthe
plasmidcarrying
aac(6')sequence
inLD
withthecausalgene
32/23
9.01E-536.34E-01
4/9807/11
MGE
sequenceofthe
plasmidcarrying
aac(6')sequence
inLD
withthecausalgene
41/29
1.04E-405.79E-01
5/9807/11
MGE
sequenceofthe
plasmidcarrying
aac(6')sequence
inLD
withthecausalgene
52/56
1.49E-33-8.31E-01
584/9805/11
polymorphic
regioninagene
odhBRifam
pin(103/103)
13/31
5.42E-133-6.67E-01
968/9832/8
polymorphic
regioninagene
rpoBdescribed
forrifampinresistance
Gordon,2014
(103/103)2
Mupirocin
11/14
1.13E-484.59E-01
7/4836/7
patternintheprom
oterregionof
anaccessor y
geneermA
describedforerythom
ycinresistance
Gordon,2014
(64/64)1
2/421.13E-48
-9.95E-01431/483
5/7polym
orphicregion
inagene
gcvPA1
2/461.13E-48
9.95E-0152/483
2/7SNPinagene
fabD4
Vancom
ycinNA
Nonon-suscpetible
strain
Comment:
green=hasbeen
describedforthestudied
phenotypeorange
=hasbeen
describedforanother
phenotypewhite
=notdescribed
forresistance
References
9subgraphsare
fifthex-aequo
withminq =3.28E-08
25subgraphsare
secondex-aequo
withminq =1.52E-29.N
otethatthispanelcontainsonly
7non-susceptible
strains
22subgraphsare
fourthex-aequo
withminq =1.52E-29.N
otethatthispanelcontainsonly
7non-susceptible
strains.
DBGWASresultsfor
S.aureustoantibiotics.
Foreachantibiotic,top
subgraphswerereported
withtheirrank,the
q-valueofthe
unitigwiththelowestq-value
(minq),the
correspondingestim
atedeffect(estim
atedofthe
linearmodel)and
thenum
berofsusceptible(resp.
resistant)strainsharbouringthisunitig
(countperphenotype).Thetype
ofeventrepresentedbythesubgraph,itsannotation
andsom
ecom
mentsand
referencesonthis
annotationwerealso
provided.Commentsw
erecoloured
iftheannotation
waspreviously
describedin
antibioticresistance
literature:ingreen
ifthisdescription
concernedthetested
antibiotic,inorange
otherwise.
Phenotype(#subgraph
with
minq <0.05
/#subgraphs)
Subgraphrank
#sign.unitigsover
allsubgraph
unitigs
Unitig
withtheminim
alq-value
Genetic
eventAnnotation
���������� ������� ����
���
minq
Estim
atedeffect
countperphenotype:Pheno0
(susceptible)
countperphenotype:Pheno1
(non-susceptible)
Amikacin
SNPinanaccessory
geneAmong
the4significantunitigs,
2areannotated
AAC(6')-Ib3
Incurrentresistance
database,thegene
presenceisdescribed
foramynoglycosides.
However,thism
utationwasdescribed
in1999
toincrease
theaffinity
oftheantibiotic
bindin gsite
forhydrolysis.
Lambert,1994
notfound
(59/59)accesory
gene2areannotated
CML
Phenicoleffluxpum
ps.George,2002
170
23/82
1.37E-066.62E-01
1/23313/47
polymorphic
regioninan
accessorygene
DEAD/DEAHbox
helicasenotfound
338/315
2.21E-065.23E-01
8/23321/47
MGE
plasmidsequencesm
appingonpHS87b
mostunitigsm
aponprophage
regionsBi,2016
notfound
33/100
2.21E-066.58E-01
1/23313/47
patterninanaccessory
noncodingregion
between
anhypotheticalprotein
anda
conjugaltransferproteinnotfound
482/1525
3.36E-067.12E-01
2/23310/47
MGE
mercury
reductaseand
transposasenotfound
Levofloxacin1
5/277.21E-29
-8.84E-0169/70
7/47hot-spotin
acore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistanceHooper,2015
1
(5/57)2
5/295.68E-06
-7.37E-0170/70
25/47hot-spotin
acore
geneparC
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistanceHooper,2015
2
35/38
1.87E-026.88E-01
1/7017/47
SNPinacore
geneHistidine
Kinase
notfound4
49/7812.37E-02
7.00E-010/70
16/47MGE
transposasenotfound
52/33
4.51E-026.46E-01
1/7017/47
MGEwithgene
annotationDNAtopoisom
erase1(topA
)notfound
Meropenem(1/71)
17/43
3.91E-05-3.94E-01
144/19223/88
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistanceHooper,2015
1
Piperacillin(1/62)
17/43
2.45E-03-4.05E-01
100/11565/165
hot-spotinacore
genegyrA
QRDR
hot-spotregiondescribed
forquinolonesresistanceHooper,2015
1
Colistin
1121/2058
1.07E-119.63E-01
0/1563/8
MGE
plasmidsequence
(annotatedeitherin
non-coding
regionorin
putativetransm
embrane
protein)
Theoverallallele
frequenciesarevery
low,show
ingalack
ofpower
forsuitabledetection.N
otethatonly
onenode
showsthe
minq.O
thernodeshave
q-values>=2.18E-06
(which
istheminqofthe
19next
subgraphs)
notfound
(113/113)
2.18E-066.67E-01
0/1562/8
MGEwithgene
annotationMEX
proteinfamily
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
Mesaros,2007
3
Polymyxin
B(53/53)
161/12814.43E-47
1.00E+000/114
2/3MGEwithgene
annotationMEX
proteinfamily
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
Mesaros,2007
4
Chloram
phenicol(125/125)
2/354.47E-09
6.57E-011/3
99/100MGEwithgene
annotationMEX
proteinfamily
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
Mesaros,2007
1
Cefepim
e(0/59)
noassociationfound
oneassociation
found:SNPongyrA
Fosfomycin
(0/61)noassociationfound
noassociation
found
1-->34
Thereareonly
3susceptible
strainsinthepanel.
The34firstsubgraphsshow
amin(q-value)=4.47e-09,am
ongthem
someunitigscorrespond
totheMEX
family(see
below)
Cg=wRDresultsfor
P.aeruginosaresistance
toantibioticsB
Foreachantibiotic,top
subgraphswerereported
withtheirrank,the
q-valueofthe
unitigwiththelowestq-value
(minq),the
correspondingestim
atedeffect(estim
atedofthe
linearmodel)and
thenum
berofsusceptible(resp.resistant)strainsharbouring
thisunitig(countperphenotype).The
typeofeventrepresented
bythesubgraph,itsannotation
andsom
ecom
mentsand
referencesonthis
annotationwerealso
provided.Commentsw
erecoloured
iftheannotation
waspreviously
describedin
antibioticresistance
literature:ingreen
ifthisdescription
concernedthetested
antibiotic,inorange
otherwise.Blue
representsmultidrug
determinants.
15/47
2-->21
the19follow
ingsubgraphsshow
sthesam
emin(q-value)=2.18E-06,am
ongthem
someunitigscorrespond
totheMEX
family(see
below)
1-->13
Thereareonly
3non-susceptible
strainsinthepanel.
The13firstsubgraphsshow
amin(q-value)=4.43e-47,am
ongthem
someunitigscorrespond
totheMEX
family(see
below)
Gomment:
WreenAdescribed
forthestudied
phenotypeoranWe
Adescribed
foranother
phenotypeblue
Adescribed
formultidruW
(notspecific)Shite
Anotdescribed
forresistance
.eferences
featurerank
(iffoundbythe
resistomeapproach)
14/83
5.86E-096.21E-01
2/233
Phenotype(#subgraph
withminq
<0.05/#subgraphs)
DubWraphrank
#siWnBunitiWsover
allsubWraph
unitiWs
UnitiW
Siththeminim
alq-value
=enetic
eventRnnotation
����������� ��� � ����
SFF=15
SFF=40
SFF=70
SFF=100
SFF=200
SFF=150
SFF=250
S. aureus ciprofloxacin
The raw DBGWAS results with the different values for SFF, which are summarised in this figure, are available at http://pbil.univ-lyon1.fr/datasets/DBGWAS_support/experiments/index.html#DBGWAS_all_results_different_SFF
SFF
SFF=15
SFF=40
SFF=70
SFF=100
SFF=200
SFF=150
SFF=250
S. aureus methicillin
The raw DBGWAS results with the different values for SFF, which are summarised in this figure, are available at http://pbil.univ-lyon1.fr/datasets/DBGWAS_support/experiments/index.html#DBGWAS_all_results_different_SFF
SFF
SFF SFF = 70
SFF ≥ 150
SFF=15
SFF=40
SFF=70
SFF=100
SFF=200
SFF=150
SFF=250
S. aureus penicillin
The raw DBGWAS results with the different values for SFF, which are summarised in this figure, are available at http://pbil.univ-lyon1.fr/datasets/DBGWAS_support/experiments/index.html#DBGWAS_all_results_different_SFF
SFF
SFF=15
SFF=40
SFF=70
SFF=100
SFF=200
SFF=150
SFF=250
S. aureus erythromycin
The raw DBGWAS results with the different values for SFF, which are summarised in this figure, are available at http://pbil.univ-lyon1.fr/datasets/DBGWAS_support/experiments/index.html#DBGWAS_all_results_different_SFF
SFF
SFF <
200
SFF=15
SFF=40
SFF=70
SFF=100
SFF=200
SFF=150
SFF=250
P. aeruginosa amikacin
The raw DBGWAS results with the different values for SFF, which are summarised in this figure, are available athttp://pbil.univ-lyon1.fr/datasets/DBGWAS_support/experiments/index.html#DBGWAS_all_results_different_SFF
SFF
SFF
���
Phenotype#feat withq-val <0.05
Featurerank Q-value Estimated
effect Genetic event Feature name green = described for the studied phenotypeorange = described for another phenotype
Subgraph rank(if found by DBGWAS)and minq if not in Table S3
Rifampicin 1 1.43E-45 5.04E-01 SNP in a core gene rpoB hot-spot region described for rifampicin resistance. 12 7.10E-22 -3.55E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 23 2.09E-18 -3.36E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 2
10 4 2.59E-11 3.31E-01 indel in a core gene rpoB hot-spot region described for rifampicin resistance. 15 6.28E-08 3.14E-01 indel in a core gene rpoB hot-spot region described for rifampicin resistance. 16 4.89E-06 2.01E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance 37 8.26E-06 1.86E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance 38 3.20E-04 2.39E-01 SNP in a core gene rpoB hot-spot region described for rifampicin resistance. 19 1.08E-03 -6.57E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 510 2.24E-02 1.40E-01 SNP in a core gene rpsL described for streptomycin resistance 19 (5.30E-01)
Isoniazid 1 8.41E-274 -7.68E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 12 2.14E-248 -7.43E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 13 8.96E-61 4.57E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 2
240 4 3.13E-39 4.32E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol and rifampicin resistance 35 1.11E-37 4.31E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol and rifampicin resistance 35 1.11E-37 -4.99E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance not found7 2.98E-37 -4.91E-01 SNP in a core gene embC described for ethambutol resistance not found8 3.05E-37 -4.94E-01 SNP in a core gene kasA described for thiolactomycin resistance not found9 1.08E-35 -4.78E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance not found10 4.54E-30 4.01E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 2
Ethambutol 1 1.55E-19 3.97E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance 12 4.01E-19 4.06E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance 13 8.51E-15 2.96E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 2
67 4 8.08E-14 -2.78E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 45 3.23E-11 -2.59E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 46 2.52E-07 2.70E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 27 6.00E-07 3.37E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 38 7.93E-07 2.58E-01 SNP in a core gene rrs described for kanamycin resistance 69 4.16E-06 2.33E-01 SNP in a core gene rpsL described for streptomycin resistance 810 1.92E-05 5.36E-01 SNP in a core gene promoter eis_promoter described for low level resistance to kanamycin 11 (3.32E-03)
Streptomycin 1 1.96E-33 5.44E-01 SNP in a core gene rpsL described for streptomycin resistance 12 2.61E-30 -4.24E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 23 1.63E-26 -4.08E-01 SNP in a core gene katG described for isoniazid resistance 2
28 4 2.74E-13 5.68E-01 SNP in a core gene rpsL described for streptomycin resistance 15 3.24E-13 5.75E-01 SNP in a core gene rpsL described for streptomycin resistance 16 2.59E-08 2.35E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 37 5.40E-08 5.64E-01 SNP in a core gene rrs described for streptomycin resistance 58 1.75E-07 5.70E-01 SNP in a core gene rrs described for streptomycin resistance 59 1.93E-06 2.56E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 310 1.41E-04 4.92E-01 SNP in a core gene rrs described for streptomycin resistance 5
Kanamycin 1 2.44E-149 8.55E-01 SNP in a core gene rrs described for kanamycin resistance 12 2.43E-45 7.82E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 43 1.08E-44 8.09E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 2
105 4 1.83E-43 6.16E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 95 3.12E-31 6.14E-01 SNP in a core gene pncA described for pyrazinamide resistance not found6 1.01E-29 5.79E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 47 1.03E-28 4.63E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 48 1.98E-25 4.92E-01 indel in a core gene pncA described for pyrazinamide resistance not found9 1.12E-20 4.64E-01 SNP in a core gene promoter fabG1_promoter described for ethionamide and isoniazid resistance not found10 2.75E-18 3.76E-01 SNP in a core gene gidB described for streptomycin resistance not found
Ofloxacin 1 2.83E-59 7.48E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 12 2.19E-32 6.87E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 13 4.95E-28 7.10E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance not found
99 4 8.36E-27 6.65E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance not found5 5.57E-22 4.11E-01 SNP in a core gene rrs described for kanamycin resistance not found6 1.70E-19 4.82E-01 SNP in a core gene promoter fabG1_promoter described for ethionamide and isoniazid resistance not found7 1.36E-18 5.20E-01 SNP in a core gene pncA described for pyrazinamide resistance not found8 7.31E-18 6.74E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 19 3.45E-17 4.90E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance not found10 5.49E-17 4.02E-01 SNP in a core gene gidB described for streptomycin resistance not found
Ethionamide 1 1.15E-19 4.73E-01 SNP in a core gene rrs described for kanamycin resistance 32 1.19E-18 5.54E-01 SNP in a core gene gyrA described for quinolones resistance 23 1.91E-18 5.35E-01 SNP in a core gene gidB described for streptomycin resistance 19 (6.32E-02)
105 4 1.10E-16 6.08E-01 SNP in a core gene promoter fabG1_promoter described for ethionamide and isoniazid resistance 15 2.04E-16 6.04E-01 SNP in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 46 3.78E-16 6.15E-01 SNP in a core gene pncA described for pyrazinamide resistance 15 (4.84E-02)7 1.50E-15 4.43E-01 SNP in a core gene embB described for ethambutol resistance 58 1.74E-15 6.12E-01 indel in a core gene rpoB described for rifampicin resistance 49 2.15E-15 5.37E-01 SNP in a core gene gidB described for streptomycin resistance 19 (6.32E-02)9 2.15E-15 5.37E-01 SNP in a core gene gidB described for streptomycin resistance 19 (6.32E-02)
Resistome-based GWAS results for M. tuberculosis resistance to antibiotics.For each antibiotic, the 10 first features most associated to the phenotype were reported, with their rank, q-value, and estimated effect (estimated of the linear model).The type of targeted variant, with its gene annotation were also provided. Comments were coloured if the annotation was previously described in antibiotic resistanceliterature: in green if this description concerned the tested antibiotic, in orange otherwise. The last column presents the corresponding subgraphs found by DBGWAs,
with their rank and minq.
���������� ������� �����
��� ��������
Phenotype#featw
ithq-val<0.05
Featurerank
*Q-value
Estimated
effectGenetic
eventFeature
name
green=described
forthe
studiedphenotype
orange=described
foranother
phenotypeblue
=described
formultidrug
(notspecific)
minq iffound
byDBGWAS
Amikacin
19.78E-14
4.93E-01SNPinanaccessory
geneOXA
genepresence
describedforbeta-lactam
sresistance30
1.02E-114.29E-01
accessorygene
OXA
describedforbeta-lactam
sresistance2.47E-01
672.06E-08
5.70E-01SNPinanaccessory
geneAAC(6')-Ib3
genepresence
describedforam
ynoglycosidesresistance(inLD
with
genepresence)
notfound
85068
2.06E-085.70E-01
accessorygene
AAC(6')-Ib3
describedforam
ynoglycosidesresistance6.05E-03
1703.81E-07
5.87E-01SNPinanaccessory
genecmlA1
genepresence
describedforchloram
phenicolseffluxpum
ps1.20E-03
2142.01E-06
5.39E-01accessory
genecmlA1
describedforchloram
phenicolseffluxpum
ps3.74E-04
4952.61E-04
8.91E-01accessory
geneTEM
describedforbeta-lactam
sresistance508
1.10E-03-6.19E-01
SNPinanaccessory
genemexR
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
6591.78E-03
5.56E-01indelin
anaccessory
geneopm
Egene
presencedescribed
formultidrug
effluxpum
p664
3.06E-03-2.06E-01
SNPinanaccessory
genegyrA
SNPdescribed
forquinolonesresistanceLevofloxacin
12.11E-22
-8.54E-01SNPinacore
genegyrA
SNPdescribed
forquinolonesresistance7.21E-29
22
1.83E-05-7.02E-01
SNPinacore
geneparC
SNPdescribed
forquinolonesresistance5.68E-06
Meropenem
15.63E-04
-3.30E-01SNPinacore
genegyrA
SNPdescribed
forquinolonesresistance3.91E-05
22.85E-03
3.81E-01SNPinanaccessory
geneOXA
genepresence
describedforbeta-lactam
sresistancenotfound
9079
4.22E-035.97E-01
SNPinanaccessory
geneef-tu
genepresence
describedforelfam
ycinresistance
Piperacillin1
1.33E-04-3.86E-01
SNPinacore
genegyrA
SNPdescribed
forquinolonesresistance2.45E-03
22
4.84E-02-3.32E-01
SNPinacore
geneparC
SNPdescribed
forquinolonesresistanceColistin
19.25E-04
3.37E-01SNPinanaccessory
geneAAC(6')-Ib'
genepresence
describedforam
ynoglycosidesresistance2
9.25E-043.37E-01
accessorygene
AAC(6')-Ib'
describedforam
ynoglycosidesresistance3
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
genemexJ
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
2.18E-0619
31.85E-03
-9.53E-01SNPinanaccessory
genemexV
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
2.18E-063
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
genemexW
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
2.18E-063
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
genemvat
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
31.85E-03
-9.53E-01SNPinanaccessory
geneopm
Egene
presencedescribed
formultidrug
effluxpum
p3
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
geneparC
SNPdescribed
forquinolonesresistance3
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
geneparS
regulateseffluxpum
pand
porin3
1.85E-03-9.53E-01
SNPinanaccessory
genePDC
genepresence
describedforbeta-lactam
resistancePolym
yxinB
13.24E-13
-9.77E-01SNPinanaccessory
genemvat
regulateseffluxpum
p2
4.08E-11-9.82E-01
SNPinanaccessory
geneAPH(3')-llb
genepresence
describedforam
ynoglycosidesresistance4
1.19E-106.58E-01
SNPinanaccessory
genemexW
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
4.44E-4718
59.32E-07
-9.83E-01SNPinanaccessory
geneopm
Egene
presencedescribed
formultidrug
effluxpum
p5
9.32E-07-9.83E-01
SNPinanaccessory
geneparC
SNPdescribed
forquinolonesresistance5
9.32E-07-9.83E-01
SNPinanaccessory
geneparS
regulateseffluxpum
pand
porin5
9.32E-07-9.83E-01
SNPinanaccessory
genePDC
genepresence
describedforbeta-lactam
resistanceChloram
phenicol1
6.09E-116.57E-01
SNPinanaccessory
genemexE
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
4.47E-091
6.09E-116.57E-01
SNPinanaccessory
genemexF
genepresence
describedform
ultidrugefflux
pump
4.47E-09292
29.44E-08
9.80E-01SNPinanaccessory
geneopm
Egene
presencedescribed
formultidrug
effluxpum
p2
9.44E-089.80E-01
indelinanaccessory
geneoprD
porindescribed
forbeta-lactamresistance
29.44E-08
9.80E-01SNPinanaccessory
geneparC
SNPdescribed
forquinolonesresistance2
9.44E-089.80E-01
SNPinanaccessory
geneparS
regulateseffluxpum
pand
porin2
9.44E-089.80E-01
SNPinanaccessory
genePDC
genepresence
describedforbeta-lactam
resistanceCefepim
e1
12.10E-02
-3.01E-01SNPinacore
genegyrA
SNPdescribed
forquinolonesresistance
Fosfomycin
*when
severalvariantsaredescribed
foragene,only
thefirstone
(withtheminq-value)isgiven
inthistable
noassociation
found
Resistom
e-basedGWASresultsfor
P.aeruginosaresistance
toantibiotics.
Foreachantibiotic,the
10firstfeaturesm
ostassociatedtothephenotype
werereported,w
iththeirrank,q-value,and
estimated
effect(estimated
ofthelinearm
odel).Thetype
oftargeted
variant,withitsgene
annotationwerealso
provided.Commentsw
erecoloured
iftheannotation
waspreviously
describedinantibiotic
resistanceliterature:in
greenifthis
descriptionconcerned
thetested
antibiotic,inorange
otherwise.The
lastcolumnpresentsthe
correspondingsubgraphsfound
byDBGWAs,w
iththeirm
inq .
����������� ��� � �����
���
●●●
●●●●●●
●●
●
●
●
●●●
●
●
●
●
●●●●
●
●●●
●
●
●●●
●
●
●
●●
●
●
●●●
●
●●
●
●
●●
●
●
●
●
●●
●●
●
●
●●●●
●
●
●
●●
●
Computing Time
Panel size (on a log scale)
Tim
e (o
n a
log
scal
e)
●
●●●●
●●
●●●
●●●●
●●●●
●●
●
●
●●
●●
●
●●
●
●
●
●●●●●●
●
●
●●●●●
●
●●●●
●●●●●●●●●
●
●
●
●
●
●
●●
●
●●
●
●●●●
●
●
●●●
●●●●
●●●
●●●
●
●●
●●
●●
●
●●
●●●
●
●●●●
●
●
100 250 500 1000 2500 5000 9000
15 m
in1
hour
5 ho
urs
1 da
y4
days
●
●
●
PASATB
(A)
●●●●●
●●
●●●●
●●●●●●
●
●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●
●●●
●
●●●●●
●●●●●●●●●●
Memory usage
Panel size (on a log scale)
Mem
ory
in G
B (o
n a
log
scal
e)
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●
●
●
●●●●
●●●
●●●●●
●●●●●
●●●●●●●
●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●
100 250 500 1000 2500 5000 9000
2 G
B10
GB
50 G
B20
0 G
B
●
●
●
PASATB
(B)
���������� ������� ������ ����� ����� ������ � �� ��������� ��������� ������ ���� ����
������ � � ������ ����� �� ���� � ��� �� �� �� ���� � � ���� ������� � �������� �� � �����
�� �� �� ���� ����� �� �� �� ����� �� �� !��� ����� ������� � � �� "�� � ���� � �
������� ���� ������ ��� ����� ���#� ��� � ����� ��� ����� ���#� � � ��� ���� �� ��$ � ����
� %��� &'�� '��� %����� &�'��� '���� �� ����� �� �� �� (���� �� �� � �� � ������� ����� � �
����� ������� �� �� ) � �� ��� *� �� � ��� ����������� �� ������ ��� ����� �� �����
��� ���+���� ��� ��� ��� ����� %� ���� �� � ����� �� ��� �� �� �� ���� � � ��� ��� (���� ��
���� ��� ��� �� ������ � � ��� ��� � �� ����� � ����� �� �� ��� ��� � ���� ����� ��
� ���(���� ���� ���� ��� �� ������� �� � �� � ������� ��� �� ���� ���� � ����� �� ���� ����� ����
�,��� �� � �����������
��� ��������
Pan
elPhenotype
DBGW
AS
pyseer
HAW
Kfsm
-liteMash
v2.0
pyseer
Tota
lCountk-m
ersHAW
KABYSS
Stats
Tota
l
TB
ethambutol
37m
(3.8)
6h48m
(93.6)
4m
(0.2)
6h10m
(3.6)
13h02m
(93.6)
2h11m
(1.5)
26m
(3.7)
1m
(0.3)
5m
(0.1)
2h43m
(3.7)
streptomycin
42m
(4.3)
7h47m
(102.4)
5m
(0.2)
6h22m
(4.1)
14h14m
(102.4)
2h26m
(1.5)
25m
(3.7)
1m
(0.3)
9m
(0.1)
3h01m
(3.7)
rifampicin
43m
(4.4)
8h01m
(104.7)
5m
(0.2)
7h45m
(4.1)
15h51m
(104.7)
2h30m
(1.5)
25m
(3.7)
1m(0.3)
14m
(0.1)
3h10m
(3.7)
ethionamide
12m
(3.5)
2h18m
(34.8)
1m
(0.1)
1h35m
(1.3)
3h54m
(34.8)
53m
(1.5)
17m
(3.5)
1m(0.3)
1m
(0.1)
1h12m
(3.5)
LargeTB
random
1h44m
(15.7)
23h31m
(215.8)
14m
(0.9)
6h13m
(11.3)
29h58m
(215.8)
5h15m
(1.5)
48m
(4.2)
1m
(0.3)
1m
(0.1)
6h05m
(4.2)
SA
ciprofloxacin
1h16m
(11.2)
6h31m
(53.8)
3m
(0.2)
Tim
eout
Tim
eout
1h31m
(1.5)
27m
(4.0)
1m(0.4)
22h11m
(0.1)
24h10m
(4.0)
erythromycin
1h17m
(11.2)
6h32m
(53.8)
3m
(0.2)
Tim
eout
Tim
eout
1h31m
(1.5)
26m
(4.1)
1m(0.3)
7h56m
(0.1)
9h54m
(4.1)
meth
icillin29m
(4.3)
3h15m
(27.1)
1m
(0.1)
Tim
eout
Tim
eout
46m
(1.5)
19m
(3.8)
1m(0.3)
8h29m
(0.1)
9h35m
(3.8)
LargeSA
random
5h11m
(37.4)
18h35m
(149.5)
12m
(0.9)
26h53m
(6.8)
45h40m
(149.5)
3h51m
(1.5)
41m
(5.8)
1m
(0.3)
1m
(0.1)
4h34m
(5.8)
PA
mero
penem
49m
(8.0)
6h32m
(34.7)
2m
(0.1)
33h59m
(0.5)
40h33m
(34.7)
50m
(1.5)
21m
(4.5)
1m(0.3)
1m
(0.1)
1h13m
(4.5)
levofloxacin
21m
(3.2)
3h03m
(14.5)
1m
(0.1)
21h18m
(0.3)
24h22m
(14.5)
21m
(1.5)
16m
(4.2)
1m(0.3)
1m
(0.1)
39m
(4.2)
amika
cin51m
(8.0)
5h59m
(34.7)
2m
(0.1)
46h44m
(0.5)
52h45m
(34.7)
50m
(1.5)
22m
(4.5)
1m(0.3)
1m
(0.1)
1h14m
(4.5)
LargePA
random
13h21m
(125.8)
DQE
DQE
DQE
DQE
7h24m
(1.5)
2h05m
(8.6)
1m
(0.3)
1m
(0.1)
9h31m
(8.6)
���������� ������� ������ ���������� �� ���� ������ ��� ����� ��������� �� ���
��� ������ ������ ����� ��� ����� ������� �� � �� ��������� ���� ��� ��� �� � ��� ��� �����
�� ������������ �� ����� �� ���� ��� ������ ��� ����� ��� �� � ��� � ��� ��� ��� ���� �� ���� ���������
��� ����� ���� ��� �� � �� � ����� ���� � �������� ����� �� ������� �� � ������� ������ �� � ��
�� ��� � �� �� ���� ������ ���� ��������� ���� ��� ��� � ������ �� ������ ��� �������� ��� ������ �� ��
��� !������� �� ������� �� ��� ������� �������� "�#����� ��� ��� ����� ���$� ������ %&��$� ��� &��$� '�� ���
&��$� (�)� ���� #� *��� ����� � �����+ ,�--.$���+� �� .������ ��������� !�/�' #�� ��� #��� ��� �������
����+������ #������ �������� ����� %�����$� �0��� ����1��� ��� ���������� �� �� $�����)� ��� ����+����� ���
�1���� ��� "�/2 #��� ��� ���� ������ �� �� ��� �.+��. ���� /�' �� ������� �� ��� ������� �������� /� ���
��� �������� ��� ��+� ��� +�+��1 �����+�� �� ��� ���� ���� ��� ����� �#� ����� %��#������+ ����1���)� ��� ����
�����$ +��� ���� ��1� �� 3���� #��� ����������� ��� ��� ���#� �� ������� ��� ���� ���� �������� � �� ��
���� ����� #��� ����������� ��� ��� ���#� �� !� %!��� 4���� ��������)�
���
Panel (gen len Mbp) Phenotype Panel size k-mers in M Unitigs in M Patterns1in M Runtime on 1 core (mem GB)
TB (4.4)
ethambutol 1041 8.22 0.36 0.05 1h28m (3.5)streptomycin 1166 8.32 0.37 0.05 1h40m (4)rifampicin 1197 8.29 0.37 0.05 1h42m (4.1)ethionamide 420 5.74 0.13 0.02 32m (3.4)
SA (2.7-3.1)ciprofloxacin 991 23.13 1.12 0.48 2h15m (11)erythromycin 991 23.13 1.12 0.48 2h10m (11)methicillin 501 17.85 0.81 0.30 51m (4.1)
PA (5.8-7.6)meropenem 280 54.46 2.36 1.01 1h37m (7.6)levofloxacin 117 41.40 1.70 0.64 42m (2.9)amikacin 280 54.46 2.36 1.01 1h37m (7.6)
1Patterns are the columns of the X matrix, containing the unique unitig minor allele description profiles (see Methods section). Association tests arecomputed on the patterns.
���������� ������� ������ ������ �� �� ����� ��� ��� �� � ����� ���� ���
���� ������� �� ��� ��� ���� ������ ��� �� �� �� � � ������ ����� ����� � ���� ����� �� ����
� ����� ��� ��� ��� �� ����� ����� �� ������ �������� ����� �� ������� �� � ������� ����� ���
��� �� ������� �� �� � ��� ��������� �� �� ����� ������� �� !�" � � �� ���� � � #�$ �����
��� �� ���������� �� ��� ������ �%� ��� � ����� ������ �� ���&�� ������ � �������� �� �� '�����
������� � � (( � �� '��� ��� � ��� ��)� � ������ ����� ���&�� ������ � �������� �� �� * ��� �������
� �� ��&� ���� �� ������� ������� ����+ �� ������ ��������� �� �� � ����� � ���� � ����� �� &���
�� � �� �� ������� ��� �� �� !�" ���� ������� �� ������� �,� ������ ��� "-�(- "�����
1 2 3 4 5
k=21 k=23
k=27 k=31
k=35 k=39
k=41
Hypothetical proteins
Prophage orgins
DEAD/DEAH box helicase DEAD/DEAH box helicase
conjugal transfer protein conjugal transfer protein
mutation on aac(6’)
noncoding reg. near ICE element
Hypothetical proteins
DUF2591
Unspecific annotation
conjugal transfer protein
mercury reductase &
transposase
noncoding reg. near ICE element
noncoding reg. near ICE element
integrative & conjugative plasm
id noncoding reg. near ICE elem
ent
noncoding reg. near ICE element
mutation on aac(6’)
mutation on aac(6’)
mutation on aac(6’)
mutation on aac(6’)
mutation on aac(6’)
mutation on aac(6’)
mercury reductase &
transposase m
ercury reductase & transposase
mercury reductase &
transposase m
ercury reductase & transposase
mercury reductase &
transposase
DUF2591
integrative & conjugative plasm
id integrative &
conjugative plasmid
integrative & conjugative plasm
id
integrative & conjugative plasm
id integrative &
conjugative plasmid
integrative & conjugative plasm
id
DUF2591
mercury reductase &
transposase
5.72e-09
1.03e-06
6.44e-06
6.81e-06
1.21e-05
5.31e-09
8.96e-07
5.95e-06
5.97e-06
7.05e-06
5.14e-09
1.80e-06
3.71e-06
3.71e-06
3.71e-06
6.46e-09
2.36e-06
2.41e-06
3.80e-06
7.47e-06
7.13e-09
1.48e-06
9.83e-06
2.83e-05
5.00e-05
7.48e-09
1.30e-06
3.22e-06
1.02e-05
2.67e-05
5.86e-09
1.37e-06
2.21e-06
2.21e-06
3.36e-06
mercury
reductase&
transposase
3.33.33.36e6e6e-0006
k
k
k
k = 27, 39 41
k
��� ��������
Panel Phenotypenumber of subgraphstop 100 5% FDR
TB
MDR 28 3XDR 26 23ethambutol 23 23streptomycin 17 24rifampicin 25 6
SAciprofloxacin 163 1877erythromycin 1 444methicillin 4 352
PAmeropenem 70 1levofloxacin 56 5amikacin 59 397
���������� ������� ������ ������ �� ����� �������� ��� �������� ���������
� �� ���� ���� ���� ���� �� � ��� � � ������� ������ ��� ������ �� ���������� ������ �� ��
�� ���� �� ��� ���� ����� � ���� �� SFF = 100� ��� ����� � ��� ���� � 5% ���� ������� ��� � !"�
������� �SFF = 0.05� �5% !"��# !�$��� ������� ��� � ��$��� ����� �� �� �� ����� ���� � ������
� �# � �������� � ����� !" ������� ���� � ������� � ���� � ��� � ������ �������� ����� � �����
� ������� �� %& ��� ������� ����#
���
�������� ��� ��������� �� ����������� ������
�� �������� �� ���� �������� �� �������� ���� ����� ��� ����� ��� ���� ���� ����� ������ �� �������� ���� � ���� ��� � ���� ���������� �� ��� !"#$% �������� �&' � ��� ���� ������ ���� ���� ���( �))( '�� ( ��� ���� ��� � ����� � ����� � ������ �� ��� �������� ���� ����*�� �������� ��� ����� ���� +, ����� �+����, � ���� � ��� ���� ������� ������� ������������� �������� �������� ���� �����( ��� �+� ������� �� ���� ���� ������ ��������������� ��� ��+�� �� ��� ����������*
��������� ����
"�� Z +� ��� ���� ����� � ������ ��� ������ ���-��� , �������� �+���� �������� �������� X +� ��� ����� � ���-�� �������� ������ �������� ����� �� ������ �� ��� �������
�� ��� � ��� ��� ���� ����* .� �� � ������� Xij( �� ���� H0 : β = 0 ������ H1 : β �= 0�� ��� ������� ������ ���( �������� +�����/�� ����+��� ��� ����+����, �����,��� � Xij
�������� ������ ���������� ��� �������� ���� �����
Yi = Xijβ +W Ti α + εij, j = 1, . . . , p �&*0�
���� εij���∼ N (0, σ2)( σ2 > 0( β ��� ��� � � ��� ������ �������� � ��� �����,��( W ∈ R
l
� �� �� ������������ ��� �������� ���� ����( ��� α ∈ Rl ��� ��� � � ���� ��������
���� ���� � ��� �����,��*1������ Z = UΛV � ��� �������� ����� �� ������ �231� � Z( �� ����
��� W = Uq ������ ���� +, ��� ���� q ���� � U� ��� � ���� ��� � α4
���� W = UΛ ��� � ���� ��� � α ∼ N (0, σ2a)( σ
2a > 04
����� α = 0*
.� ��� ���� �� ����( �� ���� �������� �� H0 ����� � ��5����� ���� ����* .���� ���� ��� � ���( �� ��� +����� ��� � ���� H0( �������� ��� ���� ������������� ���� ���� W �� ��� ��+�� �+��*
� ������ ����
�� ������� �������� � �����,��� +���� � ��� '�' � ��� ���� �����( ��+�������,����� ��� � �������� X ���� � ���/�� ��� � β � ��� �����,�� Y � �� ����� ��������,�� Yi � �� � ����� i �� � ����������� ������ ����
Yi ∼ B(πi), πi =1
1 + e−Xiβ−Wiα. �&*��
�� �������� �,������ ���� ����� ��� 6- &*� ���� �� � ������* 7�� ���� � ���������������� � ��� ����� ����� �� � �������� ��� � � ��� +������ �������� �( ��� � �� ����������� +, ��� ��� � �������� �� ��� ������ ������ X* 7�� �� �� � ����� �������������� ��� ����� ����� �� ������ �������� ��� � +������ � ��� �����,��( �� ��� �� ���� ����� +, ��� ��� ����� � ����� ����� �������� X ���� W ( ��( ������ � Xβ ��6- &*�*7 ������� ��� ���� � �����( �� ��+�������, ������ ��� '�� ��� ��� ���� � W =UΛ
12 � ���� ���/�� ��� �� α* �� ���� ���� � �) ������ � �������� �� X �� ����
�����������* 7 � �( �� ���� ��� ������� �� ���� � � �� � ������� ���� ���
��� ��������
���� ��� ����� � W � ��� ������ �� ��� ������������ ����� ����� ����� ��������� ������ �� ���� ��� � �� ��������� � ��� ������� ������� ������ � ������������� ���� � �� ������ ��� ���� ����� ��� ������������ ��� ����������� ��� ����������� ������� ������ ����� �� ��� ������� �� ��� Wα ������ ��� ��� ������ eβj ������� �� � �� ����� ���������
A) data simulated with population effect B) data simulated w/o population effect
���������� ������� ������ ��������� � ���� ����� � �� ������ ����� �������� ���� �� ����� �� ��������� ��� �� �� ������� �� ����� ���� ������� �� ��� ������� �� �� ��� �������� � ���������� ����� �� ��� ������ ��������� �� ��� ��� ���� ��� �� ����� ��! ���� ��"��#��� ���������� �������� ���� ������� ������� ��� ��!��� !���� �� ��� ���� ���� ���������# ��� ������������� �������� !��� ����� � ���� ������ ��� ��!�� �� ����� ���� ����������� $��# � ��� ������� �� �� � ��!���� ���� ����� �� ��� �� � ������ ��!�� �� ���� ���# � �%� &����� �� ���
�� ��� ������� ����� !" �������� ��� X �� ���#������������� ����� ���� � βj = 0����� �� ��� ����� �� p = 300 �� �� ���������� ��� �������� ������� ��� ����� ������ �����$������ �� �� �� ��� ������ ��� ��� ������ ������� ����� � W �������� �������� ���� %��� ������ &���� �� ����� �� ������ ��� ������� � ��� �������������� �� ������%� Wα �� � ����� ��� ������ $�� � ��� |Xjβj| ������ ���#%��� βj������ Xj ������� ��� j#�� ���� � X�
�� ������ ��� ������ ��������� �� �� ��� ���� �������� �� �� ���� �� �� ����� ���'" ��� ������������ ����� ����� ���� ��$� � ���� ��� ������ ���� W � ������ ���� ���� ���� ��� ��� � α ������ �� %����
�� ���� ��� ����� $������� � �� ��$������ ���� ��������� �� () *�+� ���� q = 10 ������ ���� �� ���� ��������� �$�� '"" ���� ����������� ��� ��� ,-. ��$�� �&�� /0�'1�� /' 2��������� 2� ��������� �� ��� ���� ��������� ��� ���� ����� ���� ��� ������ �� ��� �������� ������� ��� $��� �� ����� �� ������ �������� ���������� ���� ������������3 �� ������������ ���� �������� ���� %��� ���� ����� ��$� ���� ��� ����������� Wα� ����� ������� ��� �������� � ����� ����� ��� ���� �� ��� �����$������ ��4������ �������� ������� ���� ������ �� ��� ���� �����$�� ��� ����� �� ������� ������������� &�� ��� ������ ��������� �� �����$� ��� �������� �����3 ���������� �� ����������� ������� ��������� ��� ����� �� ������ ��� ������������� 2������ ����� ��� �������� ����� ���� ����� �� �� ��� ����� �� ������� ���� �� ��������� �������� ������������ ������ � �������� ����� ��� ���������� ���� ��� �������� ��������
���
����� ��� ������� �� �� ��� ����������� �� �� ����� ���������� ������ �� ��������� � �� ����� ��� ���� ��� ��� �� � � ����!�"�����!� ����� �� �� ���� �����#� ����!�����������# ��� � ����� ����� � $% && �� � ���!�� ��� �����# ���# ���� '��� ������� ��� � ���� (����� ������ � ��!� ���������!� ��� #������ )� ����� ����# ���� �� ��� ����� � � � �)����� �� '��� �� � �!��� � ��� *��� ��' !��������� +��������� � � ���'� �, � - ��� #��� � ����!�"�����!� �, � ./��� ���� !����� ���'� ��� ��' !��������� ���� '��� ������ +��!� ���# ��� �� �� ������� �, 01/ �����)� ��� ��� ��!�� ��' !��������� '� � ���� ���, � �' ������,���� !� �����, ��� �� ��������� � ��� ����� � ��� ���� ���������!� ��� ������ �� ���#, � �)���� ��' ����#��� �, ���! ����#!��������� ��� � ��� �������� +��#���#���� �� � ��#�/
2 �� 3�' '��� *��� 3�' '��� ������
���4�!�� ��56.� ��5�-��27�.� ����.
89�.� ����.�����.� ��-
0������ ����������1� 0���� :���� ��� ��1� 0��1� 0�,� ��,:����,�#���� ,�:5��1� 0�!,�:5��:���, �#�����1� 0� ���#����������:��4� ���� ����, � �����1� 0*3����,�� ��� . � ����� 1
5� ����� 89�. 89�- "5��� �������!�� " " "
5������� " ����.� ���- 0�!,�:5�� ���,� �#������ 5:�� ����� ������ � �����1� 0!,:��!� ��� !:�,�� ���#������ � �����5!�(1� 0�,� 2 ��1� 0���� 1� 0�!,�:5�� ���!����1
;�� ��,!�� " " "<�)�=���!�� ��-� ��-� � ��-�
��56." "
>� ������ ?25.� @$�.� (>2.�89�.� ����.
����-� ���� -�����-� ����-� ���-���-� � ��-
0��1� 0� �� 1� 0���� 1�0���� 1
2��� �!����� " " "2��,�,��� � " " 0���!����# �#��� ��� >;� � ���:
�� �� 1� 0(# ������:!��������# � �:���� 1� 0�3�:������# � ����� 1
�������� ��� ������� �� ���� �������� ��������
�������� ��
��� ������ ��� ������ �� ����� � �� ��� �� ������� ���� ��� ������ ��������� ���� ��� ������� ��� � ��������� ������ �� ����� ���� ��� ������� ���� ����� ��������� �� �� ����� ��� �������� � �� ������� ����� ����� �� ��� ������������� ������ ���� ���� �� ������� ����� � ��� ������ �� ������ �� ��������� �� !���� "��� ������ �� ��� ����� �� ����� #$% ��������� ��� ����� ���������� ������� ������� ������ � �� ���� �� ��� ��� ������� ������� ����������� � � ����� ��� �������� ����� ������� �� �� ���� �&��������� ��� ����� ��� ������ ��� ������� ��� �&��� ���� �� �� �� ��� �� ��� ����� ����� ���� ���� ����� � �� ������ �� �� ���� ��� �� ���� ���� �������� ��� ��� �����&��� � �� ��� ������ �� ������� �� ���� ������� �'�� (�� ����� � ��� ���� ����������� ��� ��� �� ��� ��� ���� ������ ������ �� �����)� *������ � �� ��� ������ ��� ���� ����� �� ��� �������� ��� ������ ������� � +����� ��� ���� �� ���� � ����� � ��� ������� ��� ��� ������ �� ������ ��� �� ����� �������,������� ��� ���� �� �� ������ "�� ���� �� ����� -�-. � �������� ����� �� ��� � /���������������� ��������������������������������������������������
0��� 1��
�������� �
��� �&������� ���"� ���� ��� ������ ���� ��� ���� �� � �� ��� ���������� ���������� ������������ ������������� ��� ��� ������ �� ��� ������� � ��� ������� ���� ��������� ������� ��� ��� ����� ��� ��� ��������� �� �� ������� �� �� ������������
�������� �� �������� �� ���� �������� ��������
���
Res
pons
e to
the
revi
ewer
s:
We
are
very
grat
eful
toth
ere
view
ers
for
thei
rac
cura
tean
dva
luab
leco
mm
ents
whi
chhe
lped
usto
im
prov
eth
em
anus
crip
t.W
ead
dres
sed
allt
here
view
ers’
com
men
tsbe
low
and
we
upda
ted
the
man
uscr
ipt
ac
cord
ingl
y.
Inpa
rticu
lar,
assu
gges
ted
byse
vera
lrev
iew
ers,
we
wor
ked
onth
epo
rtabi
lity
ofth
edi
strib
uted
bina
ry,a
nd
used
the
Hol
yB
uild
Box
(http
://ph
usio
n.gi
thub
.io/h
oly-
build
-box
/)to
mak
eth
epr
ecom
pile
dbi
narie
s
mor
epo
rtabl
e.It
shou
ldno
ww
ork
onm
ost
glib
c-ba
sed
x86
and
x86-
64Li
nux
dist
ribut
ion
rele
ased
si
nce
2007
(e.g
.:D
ebia
n>=
6,U
bunt
u>=
10.0
4,R
edH
atEn
terp
rise
Linu
x>=
5,C
entO
S>=
5,et
c).
W
eal
sofix
edso
me
othe
rsof
twar
ere
late
dis
sues
,lik
eco
rrec
ting
the
build
ing
proc
ess,
and
impr
ovin
gth
e
in
tera
ctio
n of
DB
GW
AS
with
its t
hird
-par
ty d
epen
denc
ies.
Furth
erm
ore,
we
dras
tical
lym
odifi
edth
ebe
nchm
ark
cond
ition
sas
we
upgr
aded
SEER
topy
seer
,and
crea
ted
dedi
cate
dsi
ngle
-spe
cies
larg
eda
tase
tsto
asse
ssth
eco
mpu
tatio
nal
scal
abili
tyof
the
thre
e
eval
uate
dto
ols.
For
this
purp
ose,
we
rem
oved
the
WH
Opa
nel
and
used
inst
ead
all
P.ae
rugi
nosa
,M.
tu
berc
ulos
isan
dS.
aure
usge
nom
eas
sem
blie
sava
ilabl
eon
the
NC
BI,
and
prod
uced
sim
ulat
edph
enot
ypes
for
them
.We
also
tried
toup
grad
eH
AW
Kfr
omv0
.8.3
-bet
ato
v0.9
.8-b
eta,
sinc
eon
lyth
ela
stve
rsio
n
allo
ws
forp
opul
atio
nst
ruct
ure
corr
ectio
n,bu
tunf
ortu
nate
lyth
ere
sults
obta
ined
with
HA
WK
v0.9
.8-b
eta
w
ere
alo
tpoo
rert
han
with
the
prev
ious
vers
ion.
As
such
,we
deci
ded
toke
epH
AW
Kv0
.8.3
-bet
ain
our
be
nchm
arks
. Fo
llow
ing
the
revi
ewer
s’su
gges
tions
,w
eal
som
odifi
edth
ete
xtst
ruct
ure
ofth
eR
esul
tsse
ctio
nan
d
inte
grat
ed p
arts
of t
he S
uppl
emen
tary
mat
eria
ls in
the
Met
hods
sect
ion.
W
e ho
pe th
is n
ew v
ersi
on w
ill fu
lfill
the
revi
ewer
s’ e
xpec
tatio
ns.
Sinc
erel
y,
M. J
ailla
rd e
t al.
Revi
ewer
1:
In th
eir m
anus
crip
t, Ja
illar
d, L
ima
and
colle
ague
s des
crib
e a
new
met
hod
for p
erfo
rmin
g ge
nom
e-w
ide
asso
ciat
ions
stud
ies i
n ba
cter
ia. R
athe
r tha
n fo
cuss
ing
on c
hang
es to
the
unde
rlyi
ng
asso
ciat
ion
mod
el, t
hey
inst
ead
prop
ose
chan
ging
the
vari
ants
bei
ng te
sted
from
a k
-mer
to u
nitig
ex
trac
ted
from
the
popu
latio
n de
Bru
ijn g
raph
. I th
ink
this
is a
ver
y cl
ever
idea
, and
a n
atur
al
exte
nsio
n to
cur
rent
bac
teri
al G
WAS
met
hods
. Thi
s is t
imel
y, a
s thi
s com
mun
ity is
bec
omin
g m
ore
com
fort
able
with
thin
king
of a
nd v
iew
ing
gene
tic v
aria
tion
thro
ugh
grap
hs. T
hey
test
thei
r met
hod
on a
ntib
iotic
resi
stan
ce in
a n
umbe
r of s
peci
es, n
ow b
ecom
ing
a st
anda
rd te
st fo
r bac
teri
al G
WAS
m
etho
ds, a
nd su
cces
sful
ly fi
nd k
now
n an
d po
tent
ially
new
resi
stan
ce m
echa
nism
s. I t
houg
ht th
e pa
per w
as v
ery
wel
l wri
tten,
and
a lo
t of w
ork
has c
lear
ly g
one
into
the
anal
ysis
(inc
ludi
ng
exte
nsiv
e su
pple
men
tary
mat
eria
l). A
fter r
eadi
ng th
roug
h th
e pa
per,
I bec
ame
very
exc
ited
to tr
y th
e so
ftwar
e m
ysel
f, w
hich
did
not
dis
appo
int.
I was
abl
e to
get
it ru
nnin
g on
the
prov
ided
test
dat
aset
with
on
ly m
inor
issu
es. I
then
trie
d it
on m
y ow
n se
t of t
est d
ata,
and
got
exc
elle
nt re
sults
from
the
tool
. I f
ully
supp
ort t
he p
ublic
atio
n of
this
man
uscr
ipt i
n PL
OS
Gen
etic
s. Th
e m
etho
d its
elf w
ill b
e us
eful
to
bac
teri
al g
enom
ics r
esea
rche
rs, a
nd th
e in
vest
igat
ions
per
form
ed in
the
pape
r als
o co
ntai
n in
tere
stin
g nu
gget
s of i
nfor
mat
ion
for t
hose
par
ticul
arly
inte
rest
ed in
bac
teri
al G
WAS
. I h
ave
som
e co
mm
ents
list
ed b
elow
that
I w
ould
like
to se
e th
e au
thor
s con
side
r bef
ore
publ
icat
ion,
thou
gh th
ese
are
mos
tly m
inor
cha
nges
or s
ugge
stio
ns.
Fina
lly, I
not
e fr
om th
e co
ver l
ette
r tha
t the
PLO
S G
enet
ics e
dito
rs m
ay h
ave
had
conc
erns
with
‘p
revi
ous p
ublic
atio
n’ o
f som
e of
this
mat
eria
l on
bioR
xiv.
It is
my
opin
ion
that
this
shou
ld in
no
way
ne
gativ
ely
affe
ct p
ublic
atio
n of
this
subm
issi
on, w
hich
is c
lear
ly a
dis
tinct
pie
ce o
f wor
k.
John
Lee
s M
ain
com
men
ts
1.
1
The
mai
n ad
vant
age
of th
is m
etho
d is
its r
epre
sent
atio
n of
var
iant
s, ra
ther
than
im
prov
emen
ts o
r cha
nges
to th
e un
derl
ying
mod
el. A
s suc
h, it
wou
ld b
e ni
ce if
the
exam
ples
of b
iolo
gica
l nov
elty
pro
vide
d w
ere
arri
ved
at c
lear
ly th
roug
h th
e us
e of
uni
tigs
rath
er th
an k
-mer
s. In
the
final
sect
ion
of th
e re
sults
, cou
ld th
e ex
istin
g m
etho
ds
(bug
was
/SEE
R/H
AWK
) mak
e th
e sa
me
disc
over
ies u
sing
k-m
ers?
Can
the
auth
ors m
ake
it cl
ear h
ow th
eir u
se o
f uni
tigs a
s var
iant
s lea
d to
pot
entia
lly n
ovel
resu
lts, r
athe
r tha
n us
e of
bac
teri
al G
WAS
gen
eral
ly?
We
than
k th
e re
view
er fo
r thi
s rem
ark.
Fi
rst,
we
ackn
owle
dge
that
the
posi
tion
ofth
efin
alse
ctio
nof
the
prev
ious
lysu
bmitt
edm
anus
crip
t
was
mis
lead
ing.
We
did
notm
ean
that
the
othe
rGW
AS
met
hods
wou
ldno
tfin
dno
velti
es.W
ew
ante
d
tohi
ghlig
htth
atou
rmet
hod
was
able
tofin
dor
igin
alhy
poth
eses
.We
hope
that
the
mod
ified
orde
rof
the
sect
ions
avoi
dsth
isam
bigu
ity.W
eal
som
odifi
edth
ein
trodu
ctio
nof
this
sect
ion
toav
oid
any
conf
usio
n.Se
ein
the
Res
ults
sect
ion
‘DB
GW
AS
prov
ides
nove
lhyp
othe
ses’
(che
ckth
ere
dte
xtin
lin
es 1
82-1
84).
“I
nad
ditio
nto
resi
stan
cem
arke
rs,
all
thre
ek-
mer
-bas
edap
proa
ches
repo
rted
seve
ral
un
know
n va
riant
s, no
t des
crib
ed in
the
cont
ext o
f res
ista
nce.
”
Seco
nd,
we
wou
ldlik
eto
clar
ifyan
impo
rtant
elem
ent
rega
rdin
gth
edi
ffer
ence
betw
een
test
ing
k-m
ers
and
uniti
gs:t
hese
tofs
tatis
tical
test
sper
form
edby
ourm
etho
dis
iden
tical
toth
ese
tobt
aine
d
by
test
ing
pres
ence
/abs
ence
patte
rns
ofal
lk-
mer
s,af
ter
dupl
icat
ere
mov
al.
Inde
edth
e
pr
esen
ce/a
bsen
cepa
ttern
ofea
chun
itig
isth
esa
me
asth
epa
ttern
ofth
ek-
mer
sit
sum
mar
izes
soth
e
co
mpa
ctio
ndo
esno
tcr
eate
new
patte
rns,
and
the
set
ofun
ique
patte
rns
obta
ined
afte
rre
mov
ing
du
plic
ates
isth
esa
me
whe
ther
usin
gun
itigs
ork-
mer
s.W
eap
olog
ize
ifth
ispo
intw
asal
read
ycl
ear
bu
twe
wan
ted
tobe
sure
that
ther
ew
asno
conf
usio
nab
outi
t.To
avoi
dan
yco
nfus
ion
fort
here
ader
,
w
ead
ded
apa
ragr
aph
expl
icitl
yex
plai
ning
this
inth
eM
etho
dsse
ctio
n‘U
nitig
pres
ence
acro
ss
ge
nom
es’ (
chec
k th
e re
d te
xt in
line
s 404
-408
).
“Im
porta
ntly
, bot
h k-
mer
s and
uni
tigs l
ead
to th
e sa
me
set o
f dis
tinct
pat
tern
s acr
oss
the
geno
mes
. Ind
eed,
eve
ry u
nitig
repr
esen
ts (a
t lea
st) o
ne k
-mer
, and
con
vers
ely
ever
y k-
mer
is re
pres
ente
d by
one
(sin
gle)
uni
tig. W
hen
de-d
uplic
ated
, the
two
repr
esen
tatio
ns th
eref
ore
lead
to th
e sa
me
set o
f pat
tern
s to
be te
sted
for a
ssoc
iatio
n w
ith th
e ph
enot
ype.
” Fi
nally
,as
show
nin
Tabl
es2
and
3,th
eno
velti
esfo
und
byth
e3
k-m
er-b
ased
met
hods
are
nott
he
sam
e.Th
edi
ffer
ence
sar
eno
ta
cons
eque
nce
ofte
stin
gun
itigs
rath
erth
ank-
mer
s,bu
tar
ise
from
seve
ral e
lem
ents
: ●
Even
thou
ghth
e3
met
hods
are
base
don
k-m
ers,
thei
rpr
e-pr
oces
sing
sdi
ffer
and
lead
to
diff
eren
tvar
iant
mat
rix.F
orex
ampl
e,SE
ER's
info
rmat
ive
k-m
ersa
reba
sed
onse
vera
lval
ues
of
k,w
hile
DB
GW
AS
and
HA
WK
only
use
one
valu
e.A
sasi
deno
te,a
sofn
oww
ew
ere
not
able
toes
tabl
ish
afo
rmal
rela
tions
hip
betw
een
uniti
gsob
tain
edby
com
pact
ing
k-m
ersw
itha
give
n va
lue
of k
, and
info
rmat
ive
k-m
ers o
btai
ned
for k
in [k
_min
, k_m
ax].
●D
BG
WA
S,H
AW
Kan
dSE
ERus
edi
ffer
entt
estin
gpr
oced
ures
tote
sta
give
npr
ofile
,whi
ch
w
illle
adto
diff
eren
tde
cisi
ons
asto
whi
chon
esar
esi
gnifi
cant
.A
spo
inte
dou
t,th
ese
di
ffer
ence
sar
eno
taco
nseq
uenc
eof
the
nove
ltyin
trodu
ced
byD
BG
WA
S,as
we
rely
onan
exis
ting
met
hod
(bug
was
) for
our
test
ing
proc
edur
e.
●Th
edi
ffer
entd
owns
tream
anal
yses
may
also
impa
ctth
ein
terp
rete
dre
sults
.k-m
ers
whi
chdo
no
tm
apto
are
fere
nce
cann
otbe
inte
rpre
ted.
By
cont
rast
,D
BG
WA
Sal
way
sre
turn
sa
subg
raph
cont
aini
ngth
ese
k-m
ers.
Even
whe
nno
anno
tatio
nex
ists
,the
topo
logy
and
colo
rsof
the
subg
raph
sm
ayhi
ntto
war
dsth
ena
ture
ofth
eca
usal
varia
nt.T
hepH
S87b
plas
mid
outp
ut
byD
BG
WA
Sfo
ram
ikac
inre
sist
ance
fore
xam
ple
wou
ldon
lybe
foun
dby
HA
WK
orSE
ER
ifpr
esen
tin
the
refe
renc
esus
edin
the
dow
nstre
amm
appi
ng,w
hile
DB
GW
AS
prov
ides
a
la
rge
linea
rsu
bgra
phw
ithal
lre
dno
des
poin
ting
tow
ards
anun
know
nre
sist
ance
-ass
ocia
ted
MG
E.
We
now
high
light
this
last
poin
t,w
hich
,asu
nder
lined
byth
ere
view
er,i
sthe
bulk
ofou
rcon
tribu
tion:
the
dow
nstre
amre
pres
enta
tion
ofun
itigs
insu
bgra
phs,
clus
terin
gth
emby
neig
hbor
hood
prov
ides
cons
olid
ated
info
rmat
ion
whi
chhe
lpin
the
inte
rpre
tatio
n–
even
with
outa
vaila
ble
anno
tatio
n.Se
ein
the
Res
ults
sect
ion
‘DB
GW
AS
faci
litat
esth
ein
terp
reta
tion
ofk-
mer
-bas
edG
WA
S’(c
heck
the
red
te
xt in
line
s 228
-236
).
“The
thou
sand
s of k
-mer
s gen
erat
ed b
y H
AW
K a
nd p
ysee
r are
of c
ours
e al
so a
men
able
to
inte
rpre
tatio
n: to
bui
ld o
ur T
able
3, w
e m
appe
d th
ese
k-m
ers t
o re
fere
nces
and
ex
tract
ed a
nnot
ated
var
iant
s whi
ch sh
owed
at l
east
one
hit.
How
ever
, doi
ng so
requ
ired
addi
tiona
l eff
orts
and
a w
orki
ng k
now
ledg
e of
the
mos
t app
ropr
iate
ann
otat
ed
refe
renc
es. I
n ad
ditio
n, k
-mer
s whi
ch d
o no
t map
to th
e ch
osen
refe
renc
e ca
nnot
be
inte
rpre
ted.
By
cont
rast
, DB
GW
AS
alw
ays r
etur
ns a
subg
raph
con
tain
ing
thes
e k-
mer
s. Ev
en w
hen
no a
nnot
atio
n ex
ists
, the
topo
logy
and
col
ours
of t
he su
bgra
phs m
ay h
int
tow
ards
the
natu
re o
f the
cau
sal v
aria
nt.”
1.
2.
The
ann
otat
ion
of th
e ou
tput
gra
phs i
s ver
y im
port
ant,
and
it is
diff
icul
t to
inte
rpre
t the
resu
lts w
ithou
t it.
As fa
r as I
can
tell,
the
proc
ess f
or m
akin
g th
is
anno
tatio
n se
ems t
o re
quir
e so
me
man
ual c
urat
ion.
Cou
ld m
ore
guid
ance
on
this
be
prov
ided
?
DB
GW
AS
inte
grat
esa
first
-leve
lau
tom
ated
anno
tatio
nw
hich
can
becu
stom
ized
depe
ndin
gon
the
st
udie
dto
pic.
Inde
ed,b
yad
ding
-nc-
dban
d/or
-pt-d
bop
tions
toth
eD
BG
WA
Sco
mm
and,
prov
idin
g
re
spec
tivel
ypa
ths
tonu
clei
can
d/or
prot
eic
Fast
afil
esw
ithan
nota
ted
head
ers,
aB
last
isco
mpu
ted
du
ring
DB
GW
AS
step
3on
all
node
sof
allo
utpu
tsub
grap
hs.T
hean
nota
tion
isco
nsol
idat
edat
the
su
bgra
phle
vela
ndal
sosu
mm
ariz
edin
the
sum
mar
ypa
ge,w
ithin
form
atio
nof
how
man
yno
dese
ach
anno
tatio
nm
aps
to,t
hem
inim
alE-
valu
e,an
dan
yot
her
cust
omfie
lds
spec
ified
byth
eus
er.I
tcan
fu
rther
beus
edin
the
subg
raph
page
toqu
ery
the
node
sca
rryi
nga
spec
ific
anno
tatio
nan
dth
us
retri
eve
a ge
ne lo
catio
n.
Impo
rtant
ly,
DB
GW
AS
wor
ksw
ithan
ynu
cleo
tide
orpr
otei
nFa
sta
files
asan
nota
tion
data
base
s
stra
ight
away
.H
owev
er,
the
user
can
cust
omiz
eth
ean
nota
tion
data
base
sby
chan
ging
the
Fast
a
se
quen
cehe
ader
sto
aid
the
inte
rpre
tabi
lity
ofD
BG
WA
Sre
sults
.Ind
eed,
DB
GW
AS
read
ssp
ecifi
c
tags
and
pars
esor
gani
zed
field
sw
hich
are
then
used
inth
ere
sulti
ngsu
mm
ary
page
orto
fill
the
anno
tatio
nta
ble
inth
esu
bgra
phpa
ge.
Aco
mm
onex
ampl
eis
com
pact
ing
the
anno
tatio
nin
the
su
mm
ary
page
byus
ing
abbr
evia
tions
orge
necl
ass
nam
es,a
ndex
pand
ing
them
tofu
llna
mes
inth
e
subg
raph
page
.Oth
ercu
stom
field
sca
nal
sobe
incl
uded
inth
ean
nota
tion
tabl
eby
addi
ngsp
ecifi
c
ta
gsto
the
head
ers.
We
also
prov
ide
user
sw
ith2
anno
tate
dFa
sta
files
,on
eco
ntai
ning
know
n
re
sist
ance
dete
rmin
ants
and
the
othe
rco
ntai
ning
all
Uni
prot
bact
eria
lpr
otei
cse
quen
ces
(see
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as#d
bgw
as-in
-a-n
utsh
ell-r
unni
ng-th
e-to
ol-in
-one
-exa
mpl
e).
Itm
ay
happ
enth
atth
eFa
sta
files
used
fort
heau
tom
ated
anno
tatio
ndo
notc
onta
inhi
tsfo
rsom
eno
desa
nd
th
usth
ese
node
sar
efin
ally
nota
nnot
ated
.In
this
case
,the
user
can
eith
erpr
ovid
ea
mor
eco
mpl
ete
anno
tatio
nfil
e(c
onta
inin
gfo
rin
stan
ceno
n-co
ding
regi
ons)
,orc
ando
the
anno
tatio
naf
terw
ards
by
m
anua
llybl
astin
gth
eno
dese
quen
ces
(Fas
taex
port
can
bere
triev
edw
itha
right
-clic
kon
the
su
bgra
ph).
Not
eth
ata
DB
GW
AS
run,
whi
chha
din
itial
lybe
enla
unch
edw
ithou
tthe
anno
tatio
nst
ep,
ca
n be
re-a
nnot
ated
afte
rwar
ds u
sing
the
-ski
p2 o
ptio
n. In
this
cas
e, o
nly
step
3 w
ill b
e la
unch
ed.
We
heav
ily m
odifi
ed th
e M
etho
ds se
ctio
n ‘A
nnot
atin
g th
e su
bgra
phs’
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 49
7-50
5) a
nd a
dded
thes
e tw
o se
ctio
ns:
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as#c
usto
miz
ing-
anno
tatio
n-da
taba
ses a
nd
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as/w
ikis
/Cus
tom
izin
g-an
nota
tion-
data
base
s to
the
tool
’s w
ebsi
te in
or
der t
o pr
ovid
e gu
idan
ce to
the
user
on
this
asp
ect.
Fina
lly,t
ohe
lpev
enfu
rther
the
inte
rpre
tatio
nof
the
outp
utgr
aphs
,we
are
curr
ently
wor
king
ona
tool
whi
chw
illof
fera
pred
ictio
nfo
rthe
natu
reof
the
subg
raph
s.W
ear
etra
inin
gpr
edic
tive
mod
elso
vera
larg
enu
mbe
rofb
oth
real
and
sim
ulat
edsu
bgra
phs
whi
chw
ekn
owto
desc
ribe
SNPs
orM
GEs
,and
ap
plyi
ngth
etra
ined
mod
els
toth
eou
tput
ofD
BG
WA
S.W
ew
illno
tbe
able
toad
dth
isop
tion
toth
e
ne
xtre
leas
eof
DB
GW
AS,
buti
twill
bede
scrib
edin
Mag
aliJ
ailla
rd's
PhD
man
uscr
ipta
ndof
fere
das
so
on a
s pos
sibl
e in
a fu
ture
rele
ase.
1.3.
Th
e su
pple
men
tary
app
endi
ces a
re so
mew
hat p
iece
mea
l, an
d I w
ould
sugg
est
clea
ning
up
and
rear
rang
ing.
Som
e of
this
mat
eria
l will
be
of p
artic
ular
inte
rest
to
read
ers o
f PLO
S G
enet
ics.
Spec
ifica
lly: S
1 is
pro
babl
y be
st o
nlin
e, a
s par
t of t
he
softw
are.
S2:
the
effe
ct o
f k-m
er le
ngth
is in
tere
stin
g an
d re
assu
ring
ly ro
bust
. It s
houl
d be
mov
ed to
the
mai
n te
xt (f
ig S
7 an
d S8
esp
ecia
lly).
S3/F
igur
e S1
5 is
like
wis
e an
in
tere
stin
g co
mpa
riso
n, a
nd I
wou
ld p
ut it
and
the
asso
ciat
ed si
mul
atio
n m
etho
ds in
the
mai
n te
xt. S
4 do
esn’
t see
m to
add
any
thin
g ne
w. S
5 is
ove
rall
eith
er su
bjec
tive
or
alre
ady
wel
l-kno
wn,
and
I w
ould
sugg
est r
emov
ing.
We
agre
e w
ith th
e re
view
er a
nd th
ank
him
for h
is su
gges
tions
. Her
e is
wha
t we
have
cha
nged
: -
we
rem
oved
the
prev
ious
S1
App
endi
x fr
om th
e su
pple
men
tary
mat
eria
ls a
nd n
ow p
rovi
de
it as
a W
iki p
age
avai
labl
e on
line
at
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as/w
ikis
/DB
GW
AS-
web
-bas
ed-in
tera
ctiv
e-vi
sual
izat
ion
, and
al
so re
fere
nced
on
the
web
page
for t
he to
ol a
t ht
tps:
//gitl
ab.c
om/le
oisl
/dbg
was
#lea
rnin
g-ho
w-to
-use
-the-
dbgw
as-w
eb-b
ased
-inte
ract
ive-
visu
aliz
atio
n ;
-w
ein
tegr
ated
text
from
(pre
viou
s)S2
App
endi
xan
dre
mov
edit
from
the
appe
ndic
es,a
nd
fig
sS7
and
S8in
the
Met
hods
sect
ion
‘cD
BG
cons
truc
tion’
(che
ckth
ere
dte
xtin
lines
368-
381)
. We
kept
onl
y fig
ures
S9
and
S10
as su
pple
men
tary
mat
eria
ls;
-w
ech
ose
toke
epth
epr
evio
usS3
App
endi
xas
the
new
S1A
ppen
dix,
sinc
ein
tegr
atin
git
inth
em
ain
docu
men
tw
ould
incr
ease
sign
ifica
ntly
the
Met
hods
sect
ion,
whi
chw
ew
ould
ra
ther
kee
p fo
cuse
d on
the
desc
riptio
n of
the
3 st
eps i
mpl
emen
ted
in D
BG
WA
S;
-w
ein
tegr
ated
info
rmat
ion
from
S4A
ppen
dix,
whi
chw
asno
tin
the
mai
ndo
cum
ent,
inth
e
Met
hods
sect
ions
‘Sig
nific
ance
thre
shol
d’(c
heck
the
red
text
inlin
es44
7-45
2)an
d
‘G
raph
neig
hbou
rhoo
ds’
(che
ckth
ere
dte
xtin
lines
467-
468)
and
rem
oved
itfr
omth
e
ap
pend
ices
; -
we
rem
oved
S5
App
endi
x.
Than
ks to
thes
e m
odifi
catio
ns, t
here
is o
nly
one
rem
aini
ng su
pple
men
tary
App
endi
x.
1.
4.
The
WH
O p
anel
, use
d on
ly fo
r tim
e an
d m
emor
y co
mpa
riso
ns, s
houl
d be
rem
oved
. I
thin
k th
is c
ross
-spe
cies
col
lect
ion
is a
n un
real
istic
use
of b
acte
rial
GW
AS a
nd le
ads t
o an
infla
tion
of c
ompu
tatio
nal r
esou
rces
requ
ired
for a
ll th
e m
etho
ds te
sted
. It w
ould
be
mor
e us
eful
eith
er to
ext
rapo
late
tim
es b
ased
on
know
ledg
e of
the
proc
esse
s req
uire
d, o
r te
st o
n a
larg
er si
ngle
-spe
cies
dat
aset
.
The
revi
ewer
isrig
ht.W
ere
mov
edth
eW
HO
pane
land
repl
aced
itby
3si
ngle
-spe
cies
larg
eda
tase
ts,
in
ord
er to
ana
lyse
the
com
puta
tiona
l per
form
ance
at t
his s
cale
. To
do so
, we
gath
ered
all
ge
nom
eas
sem
blie
sof
Myc
obac
teri
umtu
berc
ulos
is(5
,504
),St
aphy
loco
ccus
aure
us(9
,331
),an
d
Ps
eudo
mon
asae
rugi
nosa
(2,8
02)
avai
labl
eon
the
NC
BI
Ref
Seq
bact
eria
lge
nom
ere
posi
tory
,and
rem
oved
poo
r qua
lity
geno
mes
. For
eac
h pa
nel,
we
gene
rate
d ra
ndom
bin
ary
phen
otyp
es.
Extra
pola
ting
time
for
DB
GW
AS
cann
otbe
done
glob
ally
,as
the
time
not
only
depe
nds
onth
e
nu
mbe
rof
anal
ysed
geno
mes
,but
also
onth
eirl
engt
han
dho
mol
ogy/
com
plex
ity.I
nor
dert
oas
sess
th
esc
alab
ility
ofD
BG
WA
S,w
ebu
iltse
vera
lsub
-pan
elsf
rom
thes
eth
ree
larg
epa
nels
atsi
zepo
ints
of
100,
250,
500,
1,00
0,2,
500,
5,00
0an
d9,
000
geno
mes
.To
build
each
such
sub-
pane
l,w
esa
mpl
ed
ge
nom
esat
rand
omfr
omou
rla
rge
pane
l.Th
eex
ecut
ion
ofD
BG
WA
Son
allt
hese
pane
lsw
asal
so
done
ona
clus
ter,
inst
ead
ofa
sing
lem
achi
ne,
and
used
8co
res
each
.In
orde
rto
acco
unt
for
su
bsam
plin
gan
dm
achi
nehe
tero
gene
itypr
oble
ms,
each
sub-
pane
lwas
rand
omly
built
10tim
es.W
e
pres
ent
in(n
ew)
S9Fi
gure
the
time
and
mem
ory
usag
epe
rfor
man
cecu
rves
for
all
thes
epa
nels
,
w
hich
allo
ws
abe
tter
unde
rsta
ndin
gof
DB
GW
AS
perf
orm
ance
beha
viou
ran
des
timat
ions
ofth
e
com
puta
tiona
lre
sour
ces
usag
eon
smal
lan
dla
rge
pane
lsw
ithdi
ffer
ent
geno
me
plas
ticiti
es.
The
lo
nges
trun
was
foro
neof
the
S.au
reus
9,00
0ge
nom
esu
bpan
el,w
hich
took
less
than
5da
ysan
d25
0
G
Bof
RA
Mon
8co
res.
DB
GW
AS
perf
orm
ance
was
gene
rally
log-
linea
rin
the
pane
lsi
ze,a
ndis
st
rong
lyaf
fect
edby
the
num
ber
ofin
put
geno
mes
,as
wel
las
thei
rsiz
esan
dpl
astic
ities
.The
mor
e
clon
al a
gen
ome
popu
latio
n is
, the
less
tim
e an
d m
emor
y ar
e re
quire
d.
Like
wis
e,w
hen
com
parin
gD
BG
WA
Sag
ains
tpys
eera
ndH
AW
Kin
(new
)S2
Tabl
e,w
ere
plac
edth
e
WH
Opa
nel
bya
rand
om25
00-g
enom
esu
b-pa
nelf
orea
chsp
ecie
s(L
arge
TB,L
arge
SA,a
ndLa
rge
PA).
We
adde
dse
vera
lsec
tions
inth
ete
xtto
desc
ribe
the
mod
ifica
tions
we
did
here
.The
larg
epa
nels
are
intro
duce
din
the
Met
hods
sect
ion
‘Dat
aset
s’(c
heck
the
red
text
inlin
es53
2-53
4)an
dde
taile
din
the
ne
wM
etho
dsse
ctio
n‘L
arge
pane
ls’(
chec
kth
ere
dte
xtin
lines
575-
584)
.The
stud
yof
the
scal
abili
ty
ofD
BG
WA
Sto
thes
eve
ryla
rge
pane
lsis
deta
iled
inth
ene
wR
esul
tsse
ctio
n‘D
BG
WA
Sis
fast
,
mem
ory-
effic
ient
,and
scal
esto
very
larg
epa
nels
’(ch
eck
the
red
text
inlin
es27
5-28
4an
dS9
Fig)
.
The
com
paris
onof
the
com
puta
tiona
lef
ficie
ncy
betw
een
DB
GW
AS,
pyse
eran
dH
AW
Kw
as
ex
tend
ed a
nd is
des
crib
ed in
the
sam
e su
bsec
tion
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 285
-303
). M
inor
com
men
ts
1.
5 Au
thor
sum
mar
y: ‘A
ny p
ossi
ble
type
of g
enet
ic v
aria
tion’
. Do
de B
ruijn
gra
phs
repr
esen
t cop
y nu
mbe
r var
iant
s, la
rge
stru
ctur
al c
hang
es a
nd in
vers
ions
wel
l? If
not
, a
shor
t dis
cuss
ion
in th
e in
trod
uctio
n ab
out e
xact
ly w
hich
var
iant
s can
be
foun
d (S
NPs
, sho
rt a
nd la
rge
inde
ls?)
and
whi
ch c
an’t
wou
ld b
e us
eful
. Als
o, o
nly
com
mon
lo
cus v
aria
nts w
ill w
ork
usin
g th
is a
ppro
ach.
Thi
s sta
tem
ent i
s als
o m
ade
at th
e st
art
of th
e di
scus
sion
, and
shou
ld b
e m
odifi
ed th
ere
too.
We
com
plet
ely
upda
ted
the
Aut
hor
sum
mar
yan
dth
eD
iscu
ssio
n(c
heck
the
red
text
inlin
es
306-
310)
sect
ions
as s
ugge
sted
by
the
revi
ewer
, in
orde
r to
rem
ove
any
ambi
guity
.
1.
6In
trod
uctio
n: A
noth
er b
acte
rial
GW
AS m
etho
d th
at sh
ould
be
refe
renc
ed is
tr
eeW
AS
(http
://jo
urna
ls.p
los.o
rg/p
losc
ompb
iol/a
rtic
le?i
d=10
.137
1/jo
urna
l.pcb
i.100
5958
). W
e no
w re
fere
nce
treeW
AS
in th
e M
etho
ds (i
n lin
es 4
12-4
13):
“Pop
ulat
ion
stru
ctur
es c
an b
e st
rong
in b
acte
ria b
ecau
se o
f the
ir cl
onal
ity [5
, 6, 5
7,
58].”
[5
8] is
the
refe
renc
e to
tree
WA
S.
1.
7 In
trod
uctio
n: A
use
ful f
eatu
re o
f tra
ditio
nal S
NP-
base
d G
WAS
is th
e lo
cal
linka
ge-d
iseq
uilib
rium
, whi
ch c
an b
e se
en o
n M
anha
ttan
plot
s and
incr
ease
s pow
er to
fin
d si
gnal
s. I t
hink
the
anal
ogue
her
e is
the
incl
usio
n of
nea
rby
node
s in
the
grap
h. A
di
scus
sion
abo
ut L
D in
the
cont
ext o
f uni
tigs w
ould
ther
efor
e be
use
ful.
‘LD
’ app
ears
in
tabl
e 1,
but
I am
not
sure
how
it is
def
ined
.
We
did
not
spec
ifica
llyw
ork
onLD
with
in(n
orbe
twee
n)th
esu
bgra
phs,
even
thou
ghw
ould
bean
in
tere
stin
gfie
ldto
expl
ore.
Inpa
rticu
lar,
the
subg
raph
conc
eptm
ayhe
lphi
ghlig
htlo
calL
D,w
hich
is
no
tst
raig
htfo
rwar
din
refe
renc
e-fr
eek-
mer
-bas
edm
etho
ds.H
owev
er,s
ubgr
aphs
are
nota
lway
sth
e
rig
hten
tity
forl
ocal
LDas
conn
ecte
dun
itigs
can
repr
esen
tdis
tant
regi
onsw
hich
just
happ
ento
shar
e
a su
bseq
uenc
e.
Whe
nw
em
entio
ned
LDin
Tabl
e1,
we
base
dou
rta
gson
the
anno
tatio
n:w
ehy
poth
esiz
edfo
r
exam
ple
that
subg
raph
sm
appi
ngto
the
SCC
mec
cass
ette
wer
ein
LDw
ithth
em
ecA
gene
.We
now
m
odifi
edth
ispa
rtby
addi
nga
quan
titat
ive
LDin
form
atio
nan
dpr
ovid
ein
Tab
le1
am
easu
reof
the
corr
elat
ion
(r²
valu
e)of
each
subg
raph
with
the
first
subg
raph
.It
isco
mpu
ted
betw
een
the
min
or
al
lele
pre
senc
e pa
ttern
s with
the
min
_q o
f the
firs
t sub
grap
h an
d th
e co
nsid
ered
subg
raph
. Th
ism
easu
reis
ago
odpr
oxy
forL
D.A
san
exam
ple,
inS.
aure
usre
sist
ance
tom
ethi
cilli
n,su
bgra
phs
anno
tate
das
parts
ofth
eSC
Cm
ecca
sset
teha
vean
r²va
lue
>0.
9,an
dca
nbe
cons
ider
edto
bein
LD
with
the
caus
al g
ene.
1.
8 Re
sults
: The
dat
aset
s use
d ar
e re
lativ
ely
smal
l for
GW
AS. C
an th
e au
thor
s pre
dict
ho
w th
e to
ol sc
ales
in te
rms o
f mem
ory
and
CPU
usa
ge fo
r lar
ger d
atas
ets,
and
give
an
est
imat
e fo
r 103 -1
04 sam
ples
? Th
is c
ould
als
o be
not
ed in
met
hods
line
s 305
-315
. W
ein
clud
edin
the
man
uscr
ipta
new
stud
yto
eval
uate
the
scal
abili
tyin
term
sof
time
and
mem
ory
usag
eof
ourt
ool.
Asm
entio
ned
inou
rans
wer
tom
ajor
com
men
t1.4
,sca
labi
lity
does
noto
nly
depe
nd
on
the
num
bero
fgen
omes
buta
lso
onth
ena
ture
ofth
ege
nom
es.T
hene
wS9
Figu
rehi
ghlig
hts
the
pe
rfor
man
ceof
DB
GW
AS
for3
diff
eren
tpan
els,
and
incr
easi
ngsi
zes.
Plea
sese
eth
ean
swer
tom
ajor
com
men
t 1.4
for m
ore
deta
ils.
1.
9 Re
sults
: A fu
rthe
r pot
entia
l adv
anta
ge o
f usi
ng u
nitig
s is t
he sm
alle
r num
ber o
f pa
ttern
s, an
d th
eref
ore
low
er m
ultip
le te
stin
g bu
rden
. For
the
test
dat
aset
s, co
uld
you
add
the
num
ber o
f k-m
er a
s wel
l as h
avin
g th
e un
itig
patte
rns i
n su
pple
men
tary
tabl
e 1,
and
st
ate
this
adv
anta
ge in
the
text
?
The
mul
tiple
test
ing
burd
enis
notl
ower
edw
hen
usin
gun
itigs
,as
both
k-m
ersa
ndun
itigs
lead
toth
e
sa
me
de-d
uplic
ated
patte
rnm
atrix
(see
also
resp
onse
tom
ajor
com
men
t1.
1).
This
poin
tis
now
ex
plic
itly
men
tione
din
Sect
ion
“Uni
tigpr
esen
ceac
ross
geno
mes
”(c
heck
red
text
inlin
es40
4-40
8),
itin
deed
dese
rved
som
ecl
arifi
catio
ns.M
oreo
ver,
S1T
able
now
prov
ides
fore
ach
spec
ies-
antib
iotic
co
uple
the
num
bero
fdis
tinct
k-m
ers,
dist
inct
uniti
gs,a
nddi
stin
ctde
-dup
licat
edpa
ttern
s(w
hich
isth
e
num
ber o
f ass
ocia
tion
test
s per
form
ed).
1.10
Re
sults
: I w
onde
red
how
wel
l the
uni
tig a
ppro
ach
wou
ld c
ope
with
com
plex
regi
ons
of th
e ge
nom
e, a
s I w
as c
once
rned
that
clo
se S
NPs
may
split
up
the
grap
h in
to lo
w
freq
uenc
y pa
ths a
nd lo
se a
ssoc
iatio
n po
wer
(a k
now
n pr
oble
m w
ith k
-mer
s). [
I tes
ted
this
by
usin
g D
BGW
AS to
run
an a
naly
sis f
or b
eta-
lact
am re
sist
ance
in S
. pne
umon
iae,
w
hich
is c
ause
d by
mos
aic
alle
les o
f thr
ee p
bp g
enes
. DBG
WAS
, with
def
ault
setti
ngs,
retu
rned
five
hits
, whi
ch u
sing
bla
stn
of th
e se
quen
ces o
f the
mos
t sig
nific
ant
node
s of t
he g
raph
aga
inst
a re
fere
nce
geno
me
coul
d be
det
erm
ined
to b
e pb
p2b,
pbp
2x,
pbp2
x, p
bp1a
, and
pbp
2x (o
rder
ed b
y q-
valu
e). I
was
ver
y im
pres
sed
by th
is re
sult,
and
it
coul
d be
a u
sefu
l exa
mpl
e fo
r add
ress
ing
this
con
cern
. If t
he a
utho
rs fi
nd th
is e
xam
ple
usef
ul a
t all
the
outp
ut fr
om D
BGW
AS is
her
e:
http
s://w
ww
.dro
pbox
.com
/s/e
quet
6zno
ylzz
kk/m
ass_
pen.
tar.b
z2?d
l=0.
Res
ourc
e us
age:
7.2
Gb
RAM
and
2.6
hrs
CPU
. Dat
aset
det
ails
: ht
tp://
pyse
er.re
adth
edoc
s.io/
en/m
aste
r/tu
tori
al.h
tml]
. Per
haps
this
pot
entia
l con
cern
co
uld
be n
oted
in th
e te
xt, a
nd h
ow D
BGW
AS w
ould
cop
e w
ith su
ch h
ighl
y va
riab
le
regi
ons.
Eith
er th
is e
xam
ple
or a
sim
ulat
ed p
heno
type
with
adj
acen
t SN
Ps e
ach
cont
ribu
ting
som
e va
rian
ce e
xpla
ined
cou
ld b
e in
stru
ctiv
e.
W
eth
ank
the
revi
ewer
fort
hisv
ery
valu
able
exam
ple
ofm
osai
cge
nes.
We
foun
dth
isex
ampl
eus
eful
an
dve
ryill
ustra
tive,
and
we
crea
ted
ane
wse
ctio
non
DB
GW
AS
gitla
bpa
gefo
ruse
rexa
mpl
es(s
ee
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as#u
ser-
case
-stu
dies
).W
ead
ded
the
revi
ewer
’sre
sults
inth
isse
ctio
n,
an
dus
edit
asan
illus
trativ
eex
ampl
ein
sect
ion
‘DB
GW
AS
faci
litat
esth
ein
terp
reta
tion
of
k-
mer
-bas
edG
WA
S’of
ourm
anus
crip
t(ch
eck
the
red
text
inlin
es24
9-25
4).W
eno
ted
how
ever
that
the
subg
raph
sin
the
outp
utw
ere
not
anno
tate
d.So
,if
the
revi
ewer
wis
hes
toei
ther
send
usal
l
D
BG
WA
S ou
tput
fold
er o
r the
raw
inpu
t, w
e co
uld
reco
mpu
te th
e th
ird st
ep w
ith a
n an
nota
tion.
1.11
Re
sults
: A fe
w ti
mes
spec
ific
amin
o ac
id c
hang
es a
re m
entio
ned
(e.g
. lin
es 1
03, 2
11),
whi
ch I
thin
k ar
e kn
own
caus
al v
aria
nts.
Is it
pos
sibl
e to
ach
ieve
this
sing
le m
utat
ion
reso
lutio
n w
ith th
e un
itig
appr
oach
in a
ny o
f the
dat
aset
s? A
n at
tem
pt, o
r dis
cuss
ion
of,
such
fine
-map
ping
wou
ld b
e in
tere
stin
g. It
shou
ld a
lso
be m
ade
clea
r exa
ctly
ho
w/w
heth
er th
ese
spec
ific
mut
atio
ns re
late
to th
e D
BGW
AS o
utpu
t.
The
amin
o-ac
idch
ange
sar
ein
deed
noto
btai
ned
dire
ctly
from
DB
GW
AS.
DB
GW
AS
high
light
sth
e
loca
lpo
lym
orph
ism
than
ksto
the
red-
vers
us-b
lue
uniti
gs,a
ndlo
okin
gat
the
sequ
ence
s(le
ngth
and
base
pairs
)oft
here
d/bl
ueun
itig
ofte
npr
ovid
esa
reso
lutio
nat
the
SNP
leve
l.H
owev
er,a
map
ping
on
U
niPr
otre
fere
nced
sequ
ence
s(w
itham
ino-
acid
posi
tions
)was
nece
ssar
yto
prov
ide
the
info
rmat
ion
pres
ente
din
lines
103,
211.
We
adde
da
sent
ence
toex
plai
nho
ww
ere
triev
edth
ese
posi
tions
(che
ck
the
red
text
in li
nes 1
10-1
11):
“Map
ping
the
sequ
ence
ofth
ese
uniti
gson
the
Uni
Prot
data
base
reve
aled
anam
ino-
acid
ch
ange
at L
83S,
righ
t in
the
enzy
me
bind
ing
site
.”
1.12
Re
sults
: I a
m su
rpri
sed
that
SEE
R us
ed so
muc
h m
emor
y an
d ru
n-tim
e, a
nd I
thin
k th
is is
pro
babl
y du
e to
qui
rks i
n th
e st
atic
bin
ary
rele
ase.
I w
ould
app
reci
ate
it if
our
upda
ted
vers
ion,
pys
eer (
http
s://g
oo.g
l/EYm
S4D
), co
uld
be u
sed
in th
is c
ompa
riso
n in
stea
d. A
lso,
cou
ld th
e au
thor
s cla
rify
whe
ther
the
larg
e m
emor
y us
e w
as fr
om S
EER
itsel
f, or
dur
ing
k-m
er c
ount
ing?
(If c
DBG
offe
rs a
mor
e sc
alab
le w
ay to
cou
nt k
-mer
s, th
an th
at’s
gre
at.)
W
eth
ank
the
revi
ewer
forp
oint
ing
outp
ysee
r,th
eup
date
dve
rsio
nof
SEER
.We
fully
repl
aced
SEER
by
pys
eer i
n th
is w
ork
(incl
udin
g th
e te
xt a
nd th
e be
nchm
arks
).
Whe
nru
nnin
gSE
ER,
we
used
fsm
-lite
for
k-m
erco
untin
g,M
ash
v2.0
for
popu
latio
nst
ruct
ure
estim
atio
n,an
dth
enSE
ERits
elf.
Reg
ardi
ngth
eru
ntim
e,on
the
M.t
uber
culo
sis
and
P.ae
rugi
nosa
pa
nels
,th
ek-
mer
coun
ting
proc
edur
eis
the
mos
tex
pens
ive
step
.On
the
S.au
reus
and
the
WH
O
pane
lson
the
othe
rha
nd,
the
SEER
step
was
the
mos
tex
pens
ive
one.
Reg
ardi
ngm
emor
yus
age,
fsm
-lite
alw
ays
used
seve
ral
Gig
abyt
es,
whi
leM
ash
and
SEER
neve
rex
ceed
150m
b.Th
ela
rge
mem
ory
use
ofth
epi
pelin
ew
asth
eref
ore
from
fsm
-lite
inth
ek-
mer
coun
ting
proc
edur
e,as
susp
ecte
d
by
the
revi
ewer
. The
raw
num
bers
we
logg
ed fr
om S
EER
’s e
xecu
tions
can
be
seen
her
e:
W
eal
sow
ould
like
topo
into
uta
mis
take
onou
rend
.We
exec
uted
fsm
-lite
as:fsm
-lit
e-v
-l
fsm_
file
s.tx
t-t
tmp_
idx
-s10
-S59
3,fo
llow
ing
the
SEER
tuto
rial
at
ht
tps:
//gith
ub.c
om/jo
hnle
es/s
eer/w
iki/T
utor
ial.
How
ever
,we
did
notr
ealis
eth
atth
epa
ram
eter
s-sa
nd
-Ssh
ould
vary
acco
rdin
gto
the
pane
lsiz
e.So
,all
the
SEER
runs
pres
ente
din
the
first
subm
issi
onof
th
isw
ork
had
this
prob
lem
.W
efix
edth
ison
the
pyse
erru
nsfo
llow
ing
the
inst
ruct
ions
at
ht
tps:
//gith
ub.c
om/jo
hnle
es/s
eer/w
iki/U
sage
#cou
nt-y
our-
k-m
ers
.Si
nce
we
use
a1%
min
oral
lele
fr
eque
ncy
cuto
ffin
DB
GW
AS
and
pyse
er,w
ese
t-s
=0.
01*
PSan
d-S
=0.
99*
PS,
w
here
PS
is th
e pa
nel s
ize.
In
ord
er to
: 1) a
void
err
ors o
n ex
ecut
ing
othe
r too
ls a
gain
; 2) b
e tra
nspa
rent
on
how
we
ran
pyse
er a
nd
HA
WK
; 3) p
rovi
de re
prod
ucib
ility
of o
ur re
sults
; we
deci
ded
to m
ake
publ
ic th
e sc
ripts
we
used
to
run
pyse
er (a
vaila
ble
here
: http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/D
BG
WA
S_su
ppor
t/tre
e/m
aste
r/scr
ipts
/pyS
EER
) an
d H
AW
K (a
vaila
ble
here
: ht
tps:
//gitl
ab.c
om/le
oisl
/DB
GW
AS_
supp
ort/t
ree/
mas
ter/s
crip
ts/H
AW
K_0
_8_3
_bet
a ).
Thes
e lin
ks
wer
e ad
ded
to th
e M
etho
ds se
ctio
n ‘k
-mer
-bas
ed G
WA
S’ (c
heck
the
red
text
in li
nes 6
21 a
nd 6
37).
Tohe
lpth
ere
ader
sun
ders
tand
pyse
eran
dH
AW
Kpe
rfor
man
ces,
and
toso
lve
pote
ntia
lsi
mila
r
re
ader
sdo
ubts
,we
also
mod
ified
the
(new
)S2
Tab
leby
addi
ngho
wm
uch
time
and
mem
ory
each
st
epof
pyse
er(f
sm-li
te,
Mas
hv2
.0,
and
pyse
erits
elf)
and
HA
WK
(Cou
ntk-
mer
s,H
AW
Kits
elf,
A
BY
SS a
nd S
tats
) too
k, b
esid
es th
e to
tal t
ime
and
max
imal
mem
ory
of b
oth
pipe
lines
. py
seer
took
long
erto
run
than
SEER
.We
belie
veth
atit
mig
htbe
due
to:
1)py
seer
havi
ngm
ore
k-
mer
sto
anal
yse,
due
toou
rinc
orre
ctus
age
ofth
efs
m-li
tepa
ram
eter
sin
SEER
’spi
pelin
e;2)
SEER
fil
terin
gou
tk-
mer
sby
raw
p-va
lue
atth
ebe
gin
ofth
epr
oces
s,w
hile
we
used
the
--lrt
-pva
lue
pa
ram
eter
whe
nru
nnin
gpy
seer
,w
hich
does
lrt-p
-val
uefil
terin
gat
the
very
end
ofth
epr
oces
s.
Con
sequ
ently
, pys
eer h
as m
ore
com
puta
tiona
l ste
ps to
per
form
. Th
e m
ain
sect
ions
that
wer
e up
date
d du
e to
repl
acin
g SE
ER b
y py
seer
wer
e:
1)R
esul
tsse
ctio
n‘D
BG
WA
Sre
port
sex
pect
edva
rian
tsw
ithou
tpri
orkn
owle
dge’
:
SEER
and
pyse
erfo
und
the
sam
ere
sist
ance
dete
rmin
ants
for
P.ae
rugi
nosa
le
voflo
xaci
n(n
ewT
able
2).
pyse
erfo
und
mor
e“D
eter
min
ant
desc
ribed
for
othe
r
antib
iotic
s”fo
rM.t
uber
culo
sis
stre
ptom
ycin
(new
Tab
le3)
.Ove
rall,
the
qual
itativ
e
resu
lts a
re si
mila
r; 2)
Res
ults
sect
ion
‘DB
GW
AS
isfa
st,
mem
ory-
effic
ient
,an
dsc
ales
tove
ryla
rge
pa
nels
’: a
brea
kdow
n of
pys
eer’
s per
form
ance
is p
rovi
ded
in S
2 T
able
;
3)M
etho
dsse
ctio
n‘k
-mer
-bas
edG
WA
S’,w
here
we
desc
ribe
how
we
inst
alle
dan
dra
n
py
seer
, and
pro
vide
pys
eer’
s scr
ipts
for r
epro
duci
bilit
y re
ason
s. Fi
nally
,we
dono
tbe
lieve
that
cDB
Gs
offe
ram
ore
scal
able
way
toco
untk
-mer
s,si
nce
inor
dert
o
build
uniti
gs,
algo
rithm
sus
ually
need
tofir
stfin
dor
coun
tth
ek-
mer
sth
emse
lves
.In
DB
GW
AS
im
plem
enta
tion,
for
exam
ple,
the
first
step
isto
coun
tk-m
ers
usin
gD
SK(G
.Riz
k,D
.Lav
enie
r,R
.
Chi
khi.
(201
3)D
SK:k
-mer
coun
ting
with
very
low
mem
ory
usag
e,B
ioin
form
atic
s,29
(5):6
52-3
),in
or
der t
o bu
ild th
e D
BG
and
then
com
pres
s it i
nto
a cD
BG
.
1.
13
Resu
lts: I
n th
e m
etho
d co
mpa
riso
n, th
e m
ost u
sefu
l sta
tistic
s to
stat
e fo
r eac
h ru
n an
d m
etho
d w
ould
be
disc
over
y po
wer
and
fals
e di
scov
ery
rate
rath
er th
an th
e nu
mbe
r of s
igna
ls
foun
d. T
he fa
ires
t com
pari
son
with
k-m
er m
etho
ds, r
athe
r tha
n th
e to
tal n
umbe
r of
indi
vidu
al k
-mer
s, w
ould
be
to m
ap th
ese
to a
refe
renc
e an
d co
mpa
re th
e nu
mbe
r of g
enes
th
ey o
verl
ap (o
r tak
e 1k
b w
indo
ws)
, whi
ch is
usu
ally
how
the
dow
nstr
eam
inte
rpre
tatio
n of
th
ese
resu
lts is
per
form
ed.
We
agre
eth
atus
ers
coul
dm
apk-
mer
sou
tput
bySE
ERor
HA
WK
toa
refe
renc
e(w
hen
avai
labl
ean
d
an
nota
ted)
.B
ydi
spla
ying
the
num
ber
ofsi
gnal
sfo
und
(k-m
ers
for
SEER
/HA
WK
,su
bgra
phs
for
D
BG
WA
S),w
ew
ante
dto
high
light
the
mai
nco
ntrib
utio
nof
DB
GW
AS,
whi
chis
toag
greg
ate
the
re
sults
ina
mor
ein
terp
reta
ble
form
,co
mpa
ctov
erla
ppin
gk-
mer
sw
ithid
entic
alpr
esen
ce/a
bsen
ce
pr
ofile
sin
asi
ngle
uniti
g,an
dex
ploi
tth
eco
lore
dD
BG
toun
ders
tand
itsge
nom
icco
ntex
t.A
fter
DB
GW
AS
isru
n,th
eus
eris
left
with
subg
raph
sw
hich
ofte
nco
rres
pond
dire
ctly
toSN
Ps,h
otsp
ots
cont
aini
ngse
vera
lSN
Psor
MG
Es-a
dmitt
edly
,sub
grap
hsar
eso
met
imes
less
clea
r,fo
rexa
mpl
ew
hen
seve
ral
even
tsar
eag
greg
ated
toge
ther
,an
dw
eno
wac
know
ledg
eth
ispo
int
inth
e‘D
BG
WA
S
fa
cilit
ates
the
inte
rpre
tatio
nof
k-m
er-b
ased
GW
AS’
sect
ion
(che
ckth
ere
dte
xtin
lines
255-
274)
.
N
otab
lyev
enif
noan
nota
tion
isav
aila
ble,
thes
esu
bgra
phs
reta
inth
eir
inte
rpre
tabi
lity
as-
unan
nota
ted
- SN
Ps o
r MG
Es.
We
mod
ified
Sect
ion
‘DB
GW
AS
faci
litat
esth
ein
terp
reta
tion
ofk-
mer
-bas
edG
WA
S’(c
heck
the
red
text
inlin
es22
8-23
6)to
mak
eit
clea
rtha
tthe
k-m
ers
outp
utby
SEER
and
HA
WK
coul
dal
sobe
post
-pro
cess
ed(w
eac
tual
lype
rfor
mth
ispo
st-p
roce
ssin
gto
build
Tabl
es2
and
3)bu
twe
also
thin
kit
is
usef
ulto
show
how
man
yk-
mer
sth
eyw
ould
outp
utbe
caus
eth
ispo
st-p
roce
ssin
gis
ano
ntri
vial
,
addi
tiona
l ste
p.
Reg
ardi
ngpo
wer
and
FDR
,the
yw
ould
requ
irea
set
ofkn
own
nega
tive
exam
ples
tobe
com
pute
d
w
here
asw
eon
lyha
veac
cess
toa
smal
lnu
mbe
rof
valid
ated
posi
tive
exam
ples
.Con
sequ
ently
,we
ch
ose
toco
mpa
reth
enu
mbe
rofk
now
nca
usal
elem
ents
dete
cted
assi
gnifi
cant
byev
ery
met
hod
afte
r
po
st-p
roce
ssin
g.
1.
14
Dis
cuss
ion
line
236:
Wha
t exa
ctly
are
the
‘str
ong
prio
r ass
umpt
ions
’?
We
mod
ified
the
first
par
agra
ph o
f the
Dis
cuss
ion
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 308
-310
): “I
tpe
rfor
ms
asw
ell
asth
ecu
rren
tSN
P-an
dge
ne-b
ased
gold
stan
dard
appr
oach
esfo
r
re
triev
ing
know
nde
term
inan
ts,
from
geno
me
pre-
asse
mbl
ies
and
with
out
rely
ing
on
an
nota
tions
or r
efer
ence
gen
omes
.”
1.15
D
iscu
ssio
n lin
e 24
8: T
he H
AWK
pap
er te
sts t
he u
se o
f k-m
ers i
n hu
man
gen
omes
(w
hich
als
o co
ntai
n co
mpl
ex v
aria
tion
and
an a
cces
sory
gen
ome)
, so
may
be
wor
th
citin
g ag
ain
here
.
We
cite
HA
WK
pape
rin
the
Dis
cuss
ion
whe
nm
entio
ning
wor
kon
hum
antu
mou
rs(c
heck
the
red
text
in li
ne 3
21):
“...t
hey
pave
the
way
toG
WA
Son
high
lypl
astic
bact
eria
lge
nom
esan
dw
ould
also
be
usef
ul fo
r mic
robi
omes
[43]
or h
uman
tum
ours
[13]
.” (
[13]
is H
AW
K)
1.
16
Dis
cuss
ion
line
251:
I w
ould
con
side
r allo
win
g fo
r con
tinuo
us p
heno
type
s in
the
initi
al re
leas
e –
man
y us
ers w
ill h
ave
thes
e. I
thin
k th
e un
derl
ying
mod
el b
eing
fitte
d is
al
read
y co
ntin
uous
? W
ear
ecu
rren
tlyw
orki
ngon
this
feat
ure,
whi
chst
illre
quire
sso
me
wor
kon
the
inte
rfac
es(c
urre
ntly
tailo
red
for
bina
ryou
tput
s),a
ndfu
rther
beta
test
ing
tobe
safe
.Unf
ortu
nate
lyw
ew
illno
tbe
able
to
in
tegr
ate
it in
the
initi
al re
leas
e bu
t pla
n to
add
it so
on.
1.
17
Dis
cuss
ion:
Fin
al p
arag
raph
. The
mai
n ad
vanc
es a
re th
e m
ore
intu
itive
var
iant
re
pres
enta
tion,
pot
entia
lly lo
wer
mul
tiple
test
ing
burd
en, a
nd in
tegr
ated
softw
are
and
visu
alis
atio
n. I
wou
ld st
ate
thes
e in
the
final
par
agra
ph in
stea
d of
or a
s wel
l as t
he
gene
ral u
se o
f GW
AS a
nd a
ntib
iotic
resi
stan
ce m
echa
nism
s, w
hich
hav
e be
en d
escr
ibed
be
fore
. W
e m
odifi
ed th
e la
st p
arag
raph
of t
he D
iscu
ssio
n (c
heck
the
red
text
in li
nes 3
41-3
43):
“Our
inte
grat
edso
ftwar
ean
dvi
sual
isat
ion
tool
sof
fer
anin
tuiti
veva
riant
repr
esen
tatio
n,
henc
ew
illpr
ovid
efu
ture
user
sw
ithan
enha
nced
insi
ght
into
geno
type
toph
enot
ype
co
rrel
atio
ns, i
n al
l dom
ains
of m
icro
biol
ogy,
bey
ond
that
of a
ntib
iotic
resi
stan
ce.”
1.18
M
etho
ds li
nes 3
20-3
24: W
hile
rem
ovin
g du
plic
ate
patte
rns i
s nec
essa
ry to
get
the
corr
ect q
-val
ues,
this
cou
ld p
oten
tially
lose
info
rmat
ion.
It w
ould
be
bette
r to
test
all
uniti
gs b
ut u
se a
n FD
R co
rrec
tion
base
d on
the
num
ber o
f pat
tern
s. Th
is is
par
tly
note
d in
line
351
-353
, but
I w
as st
ill u
ncle
ar w
heth
er a
pat
tern
can
still
be
rela
ted
to
mul
tiple
uni
tigs i
n th
e fin
al st
ep (s
tep
3). L
ooki
ng a
t the
out
put f
iles I
thin
k th
is is
don
e,
but t
his n
eeds
to c
lari
fied
in th
e te
xt.
We
mod
ified
text
atth
ebe
ginn
ing
ofth
eM
etho
dsse
ctio
n‘I
nter
pret
atio
nof
sign
ifica
ntun
itigs
(ste
p
3)’t
om
ake
itcl
eart
hats
tep
3is
done
atth
eun
itig
leve
l,w
ithou
tlos
sof
info
rmat
ion
(che
ckth
ere
d
text
in li
nes 4
39-4
44):
“The
LM
M is
use
d to
iden
tify
de-d
uplic
ated
min
or a
llele
pre
senc
e pa
ttern
s sig
nific
antly
as
soci
ated
with
the
phen
otyp
e at
a c
hose
n FD
R le
vel.
Whi
le th
e te
stin
g st
ep is
don
e at
th
e pa
ttern
leve
l, th
e in
terp
reta
tion
of th
e se
lect
ed fe
atur
es is
don
e at
the
uniti
g le
vel.
As a
resu
lt of
the
de-d
uplic
atio
n pr
oced
ure,
a g
iven
pat
tern
may
cor
resp
ond
to se
vera
l di
stin
ct u
nitig
s. To
faith
fully
inte
rpre
t the
resu
lts, a
ll th
e un
itigs
cor
resp
ondi
ng to
the
sign
ifica
nt p
atte
rns a
re re
triev
ed a
nd a
re a
ssig
ned
the
q-va
lue
of th
eir p
atte
rn.”
1.19
M
etho
ds li
ne 3
42: I
t nee
ds to
be
stat
ed e
xact
ly h
ow W
is c
alcu
late
d fr
om Z
. W
ede
taile
dth
eco
nstru
ctio
nof
Wfr
omZ
inth
eM
etho
dsse
ctio
n‘T
estin
gun
itigs
for
asso
ciat
ion
with
the
phen
otyp
e (s
tep
2)’ (
chec
k th
e re
d te
xt in
line
s 431
-432
): “$
W$
ises
timat
edfr
omth
e$Z
$m
atrix
,whi
chin
clud
esdu
plic
ate
colu
mns
repr
esen
ting
both
core
and
acce
ssor
yge
nom
e.M
ore
prec
isel
y,de
notin
g$Z
=U
\Lam
bda
V^\
top$
the
si
ngul
ar v
alue
dec
ompo
sitio
n of
$Z$
, we
use
$W =
U\L
ambd
a^{\
frac
{1}{
2}}$
.”
1.20
M
etho
ds: T
he p
oten
tial s
ensi
tivity
of r
esul
ts to
the
SFF
conc
erne
d m
e at
firs
t, bu
t af
ter s
eein
g th
e va
riou
s sup
plem
enta
ry m
ater
ial a
nd d
escr
iptio
n I b
ette
r und
erst
ood
its
use.
The
use
of t
he d
efau
lt va
lue
on tr
ial d
ata
also
seem
ed a
ppro
pria
te. M
ight
I su
gges
t an
alte
rnat
ive
optio
n to
set t
he n
umbe
r of c
onne
cted
gra
phs r
epor
ted
in th
e ou
tput
, ra
ther
than
the
top
100
uniti
gs th
emse
lves
? U
sers
will
car
e m
ostly
abo
ut e
ach
grap
h an
d its
ann
otat
ion,
rath
er th
an in
divi
dual
uni
tigs.
From
the
pers
pect
ive
of d
owns
trea
m la
b fo
llow
-up,
I th
ink
it is
pro
babl
y se
nsib
le to
set a
max
imum
num
ber o
n th
ese
grap
hs/r
egio
ns.
We
than
kth
ere
view
erfo
rthe
idea
.We
stud
yho
wto
impl
emen
titi
na
futu
rere
leas
e,ho
wev
erth
is
prop
ositi
onha
sth
esa
me
cons
ofth
ecu
rren
tSF
Fpa
ram
eter
:it
may
gene
rate
subg
raph
sw
ithhi
gh
q-
valu
es,a
sq-
valu
esar
eco
mpu
ted
atth
eun
itig
leve
land
nota
tthe
subg
raph
leve
l.Fo
rnow
,we
are
w
orki
ngon
impr
ovin
gth
isby
appl
ying
ado
uble
filte
r,on
both
top
patte
rns
and
q-va
lue
thre
shol
d
to
geth
er.
1.
21
Met
hods
line
549
: I d
idn’
t lik
e th
e te
rm re
sist
ome/
RWAS
, and
foun
d it
conf
usin
g w
hen
used
in th
e re
sults
. Are
we
sure
thes
e va
rian
ts a
lway
s exp
lain
100
% o
f res
ista
nce
and/
or a
re a
ll po
ssib
le re
sist
ance
con
ferr
ing
vari
ants
? Th
e an
alys
is it
self
is u
sefu
l, bu
t it
wou
ld b
e cl
eare
r to
desc
ribe
this
as a
com
pari
son
betw
een
uniti
gs a
nd k
now
n/ p
ositi
ve
cont
rol r
esis
tanc
e SN
Ps a
nd g
enes
und
er th
e sa
me
asso
ciat
ion
mod
el.
We
repl
aced
‘RW
AS’
by‘r
esis
tom
e-ba
sed
asso
ciat
ion
stud
y’an
dbe
tterd
efin
edin
the
Met
hods
(new
)
se
ctio
n‘R
esis
tom
e-ba
sed
asso
ciat
ion
stud
ies’
wha
tw
em
ean
by‘r
esis
tom
e’(c
heck
the
red
text
in
lin
es 5
85-5
89):
“We
benc
hmar
ked
DB
GW
AS
agai
nst a
targ
eted
app
roac
h to
ens
ure
its a
bilit
y to
retri
eve
al
l exp
ecte
d re
sist
ance
det
erm
inan
ts. W
e th
us p
erfo
rmed
ass
ocia
tion
stud
ies u
nder
the
sam
e m
odel
, usi
ng a
s inp
ut a
col
lect
ion
of k
now
n ca
usal
resi
stan
ce S
NPs
and
gen
es,
defin
ing
the
resi
stom
e.”
1.
22
Tabl
e 1:
Effe
ct si
zes w
ould
pro
babl
y be
mor
e us
eful
ly re
pres
ente
d as
odd
s-ra
tios.
Cou
ld O
Rs a
lso
be u
sed
as a
n op
tion
to c
olou
r the
DBG
(met
hods
line
383
), an
d st
ated
fo
r the
resu
lt on
line
208
(whi
ch d
oes n
ot c
urre
ntly
inco
rpor
ate
the
popu
latio
n st
ruct
ure
used
in c
alcu
latio
n of
the
asso
ciat
ed q
-val
ue).
OR
isin
deed
am
ore
inte
rpre
tabl
em
easu
reof
asso
ciat
ion
betw
een
aco
varia
tean
da
bina
ryph
enot
ype.
How
ever
,acr
ude
OR
estim
atio
nw
ould
nott
ake
into
acco
untt
heef
fect
ofpo
pula
tion
stru
ctur
ean
dw
e
coul
dob
serv
edi
scre
panc
ies
betw
een
OR
estim
atio
nan
dm
in_q
orde
ring.
That
isw
hyw
ech
ose
to
pres
ent
inTa
ble
1th
eef
fect
estim
ated
byD
BG
WA
S,i.e
the
linea
ref
fect
ofa
uniti
gon
abi
nary
ph
enot
ype
adju
sted
for
popu
latio
nst
ruct
ure.
Nev
erth
eles
s,as
sugg
este
dby
the
revi
ewer
,in
afu
ture
vers
ion
of o
ur to
ol b
ased
on
a lo
gist
ic m
odel
, we
coul
d ad
d po
pula
tion-
stru
ctur
e-ad
just
ed O
Rs.
1.
23
Tabl
e 1:
How
wer
e th
e an
nota
tions
in th
e fin
al c
olum
n de
term
ined
? W
as it
th
roug
h th
e us
e of
uni
tigs,
or p
revi
ous k
now
ledg
e?
We
used
the
uniti
gse
quen
ces
tofin
dth
eira
nnot
atio
n(th
anks
toth
eau
tom
ated
anno
tatio
nin
clud
edin
DB
GW
AS,
com
plet
edw
hen
need
edby
man
ual
anno
tatio
nus
ing
blas
t)(c
olum
n‘A
nnot
atio
n’),
then
we
used
prev
ious
know
ledg
efr
omth
elit
erat
ure
(see
‘Ref
eren
ce’c
olum
nin
S4-6
Tab
les)
tode
fine
if
th
ean
nota
tion
was
alre
ady
desc
ribed
asa
posi
tive.
Inth
eca
seof
SNP,
we
also
chec
kth
eSN
Ppo
sitio
n
to
def
ine
if it
had
alre
ady
been
des
crib
ed (u
sing
the
mub
ii to
ol fo
r ins
tanc
e).
1.24
Fi
gure
s: I
wou
ld su
gges
t a re
-ord
erin
g su
ch th
at th
e ov
ervi
ew fi
gure
(cur
rent
ly 4
) is
first
, and
put
figu
re 1
in th
e su
pple
men
tary
(as t
he D
BG re
pres
enta
tion
is c
lear
ly sh
own
with
the
real
dat
a in
figu
res 2
and
5).
We
liked
the
idea
topr
esen
t(p
revi
ous)
Fig
4at
the
begi
nnin
gof
the
docu
men
t,an
din
tegr
ated
itto
in
trodu
ceth
eR
esul
tsse
ctio
n,as
Fig
2.W
ech
ose
toke
epFi
g1
inth
em
ain
docu
men
t,as
ithe
lps
read
ers
notf
amili
arto
k-m
er-b
ased
met
hods
toun
ders
tand
the
link
betw
een
the
DN
Ase
quen
cesa
nd
the
node
s of t
he g
raph
. 1.
25
Figu
re 2
: Thi
s is t
he a
ctua
l out
put o
f DBG
WAS
? M
ake
this
cle
ar in
the
lege
nd a
nd
the
text
, as I
thin
k th
is w
ill a
ppea
l to
pote
ntia
l use
rs.
We
than
kth
ere
view
erfo
rth
esu
gges
tion.
We
mod
ified
the
(new
)Fi
gure
3le
gend
acco
rdin
gly
(c
heck
the
red
text
in F
igur
e 3’
s cap
tion
): “A
llsu
bgra
phs
are
snap
shot
sta
ken
from
DB
GW
AS
inte
ract
ive
visu
alis
atio
nan
dar
e
avai
labl
e on
line.
”
1.26
Fi
gure
s S2-
S6. T
hese
are
har
d to
read
as f
igur
es, a
s the
y co
ntai
n a
lot o
f in
form
atio
n. T
hey
are
how
ever
use
ful f
or th
ose
read
ers i
nter
este
d in
the
SFF.
Cou
ld
they
als
o be
hos
ted
onlin
e so
mew
here
for i
nter
activ
e us
e?
Thes
efig
ures
are
com
pila
tions
ofth
era
wou
tput
sfro
mse
vera
lrun
sofD
BG
WA
S,an
dca
nnot
beus
ed
inte
ract
ivel
y.H
owev
erw
ead
ded
the
35ru
nsus
edto
gene
rate
thes
efig
ures
inth
epa
gepr
ovid
ing
all
ex
perim
ent
resu
lts.
They
can
beac
cess
edhe
re:
ht
tp://
pbil.
univ
-lyon
1.fr
/dat
aset
s/D
BG
WA
S_su
ppor
t/exp
erim
ents
/inde
x.ht
ml#
DB
GW
AS_
all_
resu
lts_
diff
eren
t_SF
F . W
e no
w re
fere
nce
this
link
in S
2-S6
Fig
s.
Ty
pos:
1.27
Ti
tle: ‘
A fa
st a
nd a
gnos
tic m
etho
d’. A
gnos
tic to
wha
t? P
resu
mab
ly ty
pe/s
ourc
e of
va
riat
ion
– th
is n
eeds
to b
e st
ated
. W
eth
ank
the
revi
ewer
for
his
sugg
estio
nbu
tw
ew
ould
rath
erno
tch
ange
the
title
for
the
sake
of
conc
isio
n.W
eho
peth
ein
form
atio
ngi
ven
inth
eab
stra
ct/
auth
orsu
mm
ary
help
sto
avoi
dan
y
co
nfus
ion
but w
e w
ould
be
happ
y to
upd
ate
it if
the
revi
ewer
is c
once
rned
it m
ay n
ot b
e cl
ear e
noug
h.
1.28
Ti
tle: Y
ou m
ay c
onsi
der c
hang
ing
from
km
ers t
o k-
mer
s thr
ough
out,
whi
ch is
the
mor
e co
mm
on fo
rm (u
sefu
l for
pub
med
inde
etc
). W
e m
odifi
ed a
s sug
gest
ed b
y th
e re
view
er.
1.
29
Abst
ract
: Fir
st se
nten
ce o
f con
clus
ion
shou
ld b
e re
wor
ded.
With
out p
rior
kn
owle
dge
of w
hat?
Als
o ch
ange
‘Our
nov
el m
etho
d pr
oved
its e
ffici
ency
’ ->
‘Our
co
mpu
tatio
nally
effi
cien
t met
hod
was
abl
e to
’ W
e re
phra
sed
this
sent
ence
(che
ck th
e re
d te
xt in
the
Abs
tract
): “O
urm
etho
dis
com
puta
tiona
llyef
ficie
ntan
dis
able
tore
triev
eph
enot
ype-
asso
ciat
ed
gene
ticva
riant
ssu
chas
loca
lpo
lym
orph
ism
san
dM
GEs
with
out
rely
ing
onpr
ior
anno
tatio
nor
refe
renc
ege
nom
es.E
xper
imen
tsto
okon
eho
uran
da
half
onav
erag
e,an
d
prod
uced
aco
mpa
ctse
tofm
eani
ngfu
lsub
grap
hs,t
here
byfa
cilit
atin
gth
ein
terp
reta
tion
of
th
e re
sults
.”
1.30
Au
thor
sum
mar
y: S
ente
nce
star
ting
‘Tha
nks t
o th
e us
e of
cD
BG’.
I don
’t un
ders
tand
this
sent
ence
. W
e w
rote
a n
ew v
ersi
on o
f the
aut
hor s
umm
ary,
whe
re w
e re
mov
ed th
is se
nten
ce.
1.
31
Resu
lts li
ne 1
91: ‘
blue
or r
ed’ -
> st
ate
this
in te
rms o
f the
act
ual p
heno
type
W
e m
odifi
ed th
e se
nten
ce (c
heck
the
red
text
in li
ne 9
1):
“...w
ith a
fork
sepa
ratin
g su
scep
tible
(blu
e) a
nd re
sist
ant (
red)
stra
ins.”
1.
32
Dis
cuss
ion
line
259:
‘the
cla
ssic
met
hods
’ – e
xpla
in w
hat t
hese
are
. W
e m
odifi
ed th
e se
nten
ce (c
heck
the
red
text
in li
ne 3
33):
“cla
ssic
phe
noty
pic
met
hods
.”
1.
33
Met
hods
line
312
: ‘si
ze o
f the
gen
ome’
– sh
ould
this
be
size
of t
he p
ange
nom
e?
In th
is p
artic
ular
cas
e, th
e co
rrec
t ter
m is
‘siz
e of
the
geno
me’
, sin
ce th
e pr
oced
ure
desc
ribed
pro
duce
s a
uniti
g-pr
esen
ce/a
bsen
ce v
ecto
r rep
rese
ntat
ion
of o
ne g
iven
gen
ome.
1.
34
Met
hods
line
323
: ‘be
low
0.0
1’ –
not
e th
at th
e us
er c
an sp
ecify
this
(im
port
ant f
or
larg
er o
r sm
alle
r dat
aset
s, as
a c
ount
rath
er th
an fr
eque
ncy
is m
ost a
ppro
pria
te).
We
mod
ified
as s
ugge
sted
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 402
-403
): “-
the
user
can
spec
ify th
is th
resh
old
usin
g th
e -m
af o
ptio
n.”
1.
35
Figu
re 3
: Thi
s is a
tabl
e, n
ot a
figu
re.
Prev
ious
Fig
ure
3 is
now
split
ted
into
two
tabl
es, n
ew T
able
s 2 a
nd 3
.
1.36
Ap
pend
ix S
1: I
got a
404
err
or fo
r all
the
links
It
isno
wfix
ed.T
hank
you
forp
oint
ing
this
.We
wer
eab
leto
verif
yal
soth
atso
me
read
ersh
ave
prob
lem
sco
rrec
tlyop
enin
gU
RLs
span
ning
mor
eth
anon
elin
e(i.
e.in
clud
ing
alin
ebr
eak)
.We
mad
e
su
reth
atal
lUR
Lsar
eco
rrec
t,bu
tift
hisp
robl
empe
rsis
ts,p
leas
etry
clic
king
onth
eU
RL
(cop
y-pa
ste
seem
s to
be m
ore
prob
lem
atic
). W
e ve
rifie
d th
at a
ll lin
ks w
orke
d w
ith A
dobe
Acr
obat
PD
F R
eade
r.
1.37
Ta
bles
S3-
5: M
ake
sure
thes
e ar
e av
aila
ble
as su
ppor
ting
data
(tex
t file
or s
imila
r)
so th
ey c
an b
e us
ed b
y ot
hers
, and
not
just
as a
PD
F.
All
GW
AS
resu
lts in
(new
) S3-
S7 T
able
s are
now
pro
vide
d as
Exc
el fi
les.
1.38
Fi
gure
S5
lege
nd. T
here
is a
n in
corr
ectly
rend
ered
‘<’ w
hich
shou
ld p
roba
bly
be
\text
less
. It’
s now
fixe
d. T
hank
you
for p
oint
ing
this
. N
otes
on
softw
are
I ins
talle
d an
d ra
n D
BGW
AS o
n th
e pr
ovid
ed te
st d
atas
et, t
hen
on m
y ow
n te
st d
atas
et (a
s not
ed
abov
e).
Her
e ar
e so
me
note
s I m
ade
whi
le ru
nnin
g th
roug
h th
is p
roce
ss w
hich
may
hel
p im
prov
e us
abili
ty:
1.39
Th
e st
atic
bin
ary
did
not w
ork
for m
e on
two
diffe
rent
Lin
ux m
achi
nes d
ue to
a
vers
ion
mis
mat
ch o
f glib
c (is
this
bec
ause
they
had
Inte
l rat
her t
han
AMD
arc
hite
ctur
e?).
Wou
ld it
be
poss
ible
to m
ake
a fu
lly st
atic
bin
ary,
or c
ross
-com
pile
for I
ntel
too?
Th
isre
spon
seco
ncer
nsth
epr
oble
ms
rais
edby
mul
tiple
revi
ewer
sre
gard
ing
the
diff
icul
ties
of
inst
allin
gan
d/or
runn
ing
DB
GW
AS,
like
prec
ompi
led
bina
ryin
com
patib
ilitie
s,pr
oble
ms
with
the
bu
ildin
gpr
oces
s,et
c.W
ear
egr
atef
ulfo
rthe
revi
ewer
sfo
rpoi
ntin
gou
tthe
sepr
oble
ms,
asw
ete
sted
th
epa
ckag
esin
som
eof
oura
ndco
lleag
ues’
mac
hine
s,bu
twe
had
note
xper
ienc
edan
ypr
oble
ms,
so
we
wer
eto
tally
unaw
are
ofth
em.T
hede
taile
din
put
ofth
ere
view
ers
allo
wed
usto
solv
ese
vera
l
prob
lem
s in
this
asp
ect.
1.
Pre
com
pile
d bi
nary
issu
es
Reg
ardi
ngth
epr
ecom
pile
dbi
nary
,we
wer
eab
leto
repr
oduc
eth
epr
oble
mst
ated
byR
evie
wer
1
(item
1.3
9) b
y ru
nnin
g th
e D
BG
WA
S pr
ecom
pile
d bi
nary
v0.
5.1
on D
ebia
n-7.
11.0
: de
bian
@deb
ian:
~/05
1_te
st/b
in$
./DB
GWAS
./
DBGW
AS:
/lib
/x86
_64-
linu
x-gn
u/li
bc.s
o.6:
vers
ion
`GLI
BC_2
.17'
not
foun
d (r
equi
red
by .
/DBG
WAS)
./
DBGW
AS:
/lib
/x86
_64-
linu
x-gn
u/li
bc.s
o.6:
vers
ion
`GLI
BC_2
.14'
not
foun
d (r
equi
red
by .
/DBG
WAS)
D
BG
WA
S al
so u
ses G
EMM
A fo
r the
stat
istic
al te
st, b
ut G
EMM
A b
inar
y al
so fa
iled
on
Deb
ian-
7.11
.0:
debi
an@d
ebia
n:~/
051_
test
/bin
/DBG
WAS_
lib$
./g
emma
.0.9
3b
./ge
mma.
0.93
b: /
lib/
x86_
64-l
inux
-gnu
/lib
c.so
.6:
vers
ion
`GLI
BC_2
.14'
not
fou
nd (
requ
ired
by
/hom
e/de
bian
/051
_tes
t/bi
n/DB
GWAS
_lib
/sha
redo
bjec
ts/l
ibgs
l.so
.0)
W
eag
reed
that
ago
odso
lutio
nto
build
apo
rtabl
ebi
nary
was
tous
eH
oly
Bui
ldB
ox
(http
://ph
usio
n.gi
thub
.io/h
oly-
build
-box
/)fo
llow
ing
Páll
Mel
sted
'sbl
og
(http
s://p
mel
sted
.wor
dpre
ss.c
om/2
015/
10/1
4/bu
ildin
g-bi
narie
s-fo
r-bi
oinf
orm
atic
s/)
onho
whe
did
it
fo
rka
llist
o(N
LB
ray,
HPi
men
tel,
PM
elst
edan
dL
Pach
ter,
Nea
rop
timal
prob
abili
stic
RN
A-s
eq
quan
tific
atio
n,N
atur
eB
iote
chno
logy
34,
p52
5--5
27(2
016)
).B
ydo
ing
so,
the
new
prec
ompi
led
D
BG
WA
Sbi
nary
(v0.
5.2)
ism
ore
porta
ble:
itsh
ould
wor
kon
pret
tym
uch
any
glib
c-ba
sed
x86
and
x86-
64Li
nux
dist
ribut
ion
rele
ased
sinc
e20
07(e
.g.:
Deb
ian
>=6,
Ubu
ntu
>=10
.04,
Red
Hat
En
terp
rise
Linu
x >=
5, C
entO
S >=
5, e
tc).
H
owev
er,t
heD
BG
WA
Spa
ckag
eno
tonl
yre
lieso
nth
eD
BG
WA
Sbi
nary
,but
also
on3
bina
riesf
rom
th
eB
last
suite
(bla
stn,
blas
tx,a
ndm
akeb
last
db),
the
GEM
MA
bina
ryan
dth
eph
anto
mjs
bina
ry.W
e
foun
dth
eB
last
suite
bina
ries
and
the
phan
tom
jsbi
nary
tobe
reas
onab
lypo
rtabl
ean
dth
usw
edi
dno
t
re
com
pile
them
.Th
eG
EMM
Abi
nary
,ho
wev
er,
did
not
wor
kon
som
esy
stem
s,lik
eth
e
D
ebia
n-7.
11.0
.DB
GW
AS
uses
bugw
as,w
hich
requ
ires
am
odifi
edG
EMM
Ave
rsio
n0.
93to
wor
k.
The
sour
ceco
deof
this
mod
ified
GEM
MA
vers
ion
isav
aila
ble
at
http
s://g
ithub
.com
/dan
ny-w
ilson
/gem
ma0
.93b
.
We
just
fork
edth
isre
posi
tory
atht
tps:
//gith
ub.c
om/le
oisl
/gem
ma0
.93b
,and
used
Hol
yB
uild
Box
(http
://ph
usio
n.gi
thub
.io/h
oly-
build
-box
/)to
crea
tea
stat
icpo
rtabl
ebi
nary
ofth
issp
ecifi
cve
rsio
nof
GEM
MA
. Thi
s new
GEM
MA
bin
ary
is p
acka
ged
with
DB
GW
AS
in v
0.5.
2.
2. B
uild
ing
proc
ess i
ssue
s D
espi
teal
lou
ref
forts
,it
coul
dbe
that
DB
GW
AS
orth
eot
herb
inar
ies
itus
esm
ight
notw
ork
ona
parti
cula
rm
achi
ne.T
oco
ver
the
case
whe
reth
eD
BG
WA
Spr
ecom
pile
dbi
nary
does
notw
ork,
we
im
prov
edth
eco
mpi
latio
npr
oces
s.W
efix
edtw
ois
sues
with
DB
GW
AS
com
pila
tion:
1)no
t
reco
gniz
ing
CM
AK
Ear
gum
ents
(like
-DC
MA
KE
_BU
ILD
_TY
PE=R
elea
se,
aspo
inte
dou
tby
R
evie
wer
2,ite
m2.
13);
2)w
rong
CM
AK
Eve
rsio
n(a
spo
inte
dou
tby
Rev
iew
er1,
item
1.41
).
Si
nce
we
wer
eab
leto
com
pile
DB
GW
AS
usin
gH
oly
Bui
ldB
ox,w
hich
isbu
iltC
entO
S5
(rel
ease
da
te12
Apr
il20
07)
with
asi
mpl
eco
mpi
ler
tool
chai
n(G
CC
4.8.
2,G
NU
mak
e,C
Mak
e3.
6.3)
,we
belie
veno
wth
atth
eso
urce
code
can
beco
mpi
led
ona
vast
num
bero
flin
uxdi
strib
utio
ns.T
oco
ver
the
case
sw
here
the
othe
rpa
ckag
edbi
narie
sdo
not
wor
k,w
ein
trodu
ced
thre
ene
wpa
ram
eter
s
allo
win
gth
eus
erto
chan
geth
eB
last
,GEM
MA
and
phan
tom
jsex
ecut
able
path
s:-G
EMM
A-p
ath,
-B
last
-pat
han
d-p
hant
omjs
-pat
h.A
ssu
ch,t
heus
erca
nco
mpi
leor
dow
nloa
dth
eiro
wn
vers
ions
of
thes
eex
ecut
able
san
dte
llD
BG
WA
Sto
use
them
thro
ugh
thes
epa
ram
eter
s,in
stea
dof
the
ones
pa
ckag
ed.S
ince
phan
tom
jsco
uld
beco
mpl
icat
edto
com
pile
,and
itis
note
ssen
tiali
nD
BG
WA
S(i.
e.
it
only
prov
ides
the
com
pone
nts
prev
iew
inth
esu
mm
ary
outp
utpa
ge),
we
intro
duce
dth
epa
ram
eter
-n
o-pr
evie
w a
llow
ing
DB
GW
AS
to sk
ip th
is st
ep a
nd th
us d
o no
t cal
l pha
ntom
js.
3. In
terf
acin
g w
ith R
and
bug
was
R
evie
wer
1po
inte
dou
tin
item
1.42
that
the
mai
nis
sue
heha
dw
asin
terf
acin
gw
ithR
and
bugw
as.
Due
toth
is,
we
now
offe
ra
com
man
dlin
eop
tion
(-R
scrip
t-pat
h)al
low
ing
the
path
to
R
scrip
t to
be u
ser-
spec
ified
. 4.
Val
idat
ion
of th
e ne
w p
acka
ge (D
BG
WA
S v0
.5.2
) To
atte
stth
atth
ene
wpr
ecom
pile
dbi
nary
truly
wor
kson
olde
rlin
uxdi
strib
utio
ns,
we
test
ed
DB
GW
AS
v0.5
.2pr
ecom
pile
dbi
nary
onD
ebia
n7.
11.0
,Ubu
ntu
14.0
4.5
and
Cen
tOS
7.H
owev
er,w
e
co
njec
ture
that
it w
orks
on
all d
istri
butio
ns su
ppor
ted
by H
oly
Bui
ld B
ox.
W
ear
egr
atef
ulfo
rth
ere
view
ers’
feed
back
,w
hich
allo
wed
usto
impr
ove
the
com
patib
ility
of
DB
GW
AS
prec
ompi
led
bina
ries
and
itsbu
ildin
gpr
oces
s.W
edo
hope
they
will
now
beab
leto
use
th
e so
ftwar
e m
ore
easi
ly.
1.
40
The
dow
nloa
d is
ver
y la
rge
and
take
s a lo
ng ti
me
to e
xtra
ct –
is th
is b
ecau
se o
f bo
ost?
I th
ink
it is
pos
sibl
e to
just
incl
ude
the
boos
t lib
rari
es y
ou a
re u
sing
, I w
ould
co
nsid
er d
oing
this
.
Than
ksfo
rpoi
ntin
gou
tthe
prob
lem
atic
larg
esi
zeof
the
repo
sito
ry.W
eju
stin
clud
eth
eB
oost
libra
ry
vers
ion
we
need
,an
dal
soas
aco
mpr
esse
dfil
e-
itis
extra
cted
only
whe
nbu
ildin
gth
epa
ckag
e.
H
owev
er,w
eho
peth
eus
ers
will
dow
nloa
dth
ene
wpo
rtabl
epr
ecom
pile
dbi
nary
inst
ead
ofcl
onin
g
the
repo
sito
ryan
dco
mpi
ling
DB
GW
AS.
DB
GW
AS
v0.5
.2pr
ecom
pile
dbi
nary
pack
age
isin
deed
still
he
avy,
(182
Mbs
).W
eco
uld
verif
yth
atm
ore
than
half
ofit,
96M
Bs,
com
esfr
omth
epa
ckag
ed
sa
mpl
eex
ampl
e.Th
ere
mai
ning
86M
Bs
com
esm
ainl
yfr
omth
est
atic
ally
built
bina
ries,
whi
ch
in
crea
sea
lott
hesi
zeof
the
exec
utab
ledu
eto
the
pack
agin
gof
itsde
pend
enci
esin
the
exec
utab
le.W
e
coul
din
deed
rem
ove
the
sam
ple
exam
ples
from
DB
GW
AS
pack
age,
redu
cing
the
pack
age
size
from
182
MB
s to
86 M
Bs,
but w
e ha
ve a
slig
ht p
refe
renc
e on
pro
vidi
ng a
hea
vier
, but
com
plet
e pa
ckag
e.
1.41
I m
anag
ed to
com
pile
from
sour
ce o
k, b
ut th
e m
inim
um v
ersi
on o
f cm
ake
requ
ired
is
v3.1
.0 (n
ot v
2.0
as st
ated
) due
to o
ne o
f the
dep
ende
ncie
s. W
esw
itche
dto
CM
AK
Ev3
.6.
This
isre
quire
dby
Hol
yB
uild
Box
(http
://ph
usio
n.gi
thub
.io/h
oly-
build
-box
/)to
build
the
porta
ble
bina
ry(s
eere
spon
seof
item
1.39
),an
d
th
is C
MA
KE
vers
ion
also
solv
e th
is is
sue.
Tha
nks f
or p
oint
ing
this
out
.
1.42
Th
e m
ain
issu
e I h
ad w
as th
e in
terf
acin
g w
ith R
and
bug
was
. The
Rsc
ript
on
my
path
w
as th
e w
rong
ver
sion
for b
ugw
as, a
nd (I
thin
k) d
ue to
the
way
the
com
man
d is
bei
ng ru
n fr
om C
++
non
e of
the
bash
tric
ks I
trie
d to
fix
it w
ould
wor
k. In
the
end
this
requ
ired
me
to e
dit t
he h
ard-
code
d R
com
man
d in
the
sour
ce c
ode
and
reco
mpi
le fr
om sc
ratc
h, w
hich
is
som
ethi
ng I
thin
k m
any
user
s wou
ld a
void
. I w
ould
offe
r a c
omm
and
line
optio
n al
low
ing
the
path
to ‘R
scri
pt’ t
o be
use
r-sp
ecifi
ed, b
ut a
lso
cons
ider
allo
win
g th
e w
hole
R
com
man
d to
be
chan
ged
with
out r
ecom
pilin
g.
Plea
se se
e re
spon
se o
f ite
m 1
.39
Rev
iew
er #
2:
Jaill
ard
et a
l. pr
esen
t the
ir so
ftwar
e to
ol, D
BGW
AS, a
s an
alte
rnat
ive
to e
xist
ing
bact
eria
l GW
AS
met
hods
(and
pos
sibl
y G
WAS
met
hods
mor
e br
oadl
y) fo
r ide
ntify
ing
gene
tic v
aria
nts a
ssoc
iate
d w
ith a
phe
noty
pe. T
heir
maj
or a
rgum
ent f
or th
e ut
ility
of t
heir
app
roac
h is
that
it st
rike
s a b
alan
ce
betw
een
the
flexi
bilit
y of
a k
-mer
bas
ed a
ppro
ach
for d
etec
ting
a ra
nge
of ty
pes o
f gen
etic
var
iatio
n th
at m
ay b
e as
soci
ated
with
phe
noty
pe, a
nd th
e in
terp
reta
bilit
y of
map
ping
-bas
ed m
etho
ds. T
hey
achi
eve
this
by
taki
ng 3
1-m
er w
ords
from
ass
embl
ed c
ontig
s and
form
ing
a co
llaps
ed d
e Br
uijn
gr
aph
from
them
. ‘U
nitig
s’ fo
rmed
in th
e de
Bru
ijn g
raph
are
then
attr
ibut
ed to
diff
eren
t iso
late
s ba
sed
on th
eir c
onst
ituen
t k-m
ers.
Afte
r col
laps
ing
redu
ndan
t pre
senc
e/ab
senc
e pa
ttern
s, th
ese
uniti
g pa
ttern
s are
then
test
ed fo
r ass
ocia
tion
with
phe
noty
pe u
sing
bug
was
. A g
raph
ical
inte
rfac
e ai
ds in
vis
ualis
ing
and
inte
rpre
ting
resu
lts.
This
is a
nov
el c
ontr
ibut
ion
to th
e su
ite o
f too
ls a
vaila
ble
for p
erfo
rmin
g G
WAS
s, an
d I t
hink
it w
ill
prov
e po
pula
r pro
vide
d th
e so
ftwar
e is
eas
y to
inst
all a
nd e
noug
h he
lp is
pro
vide
d fo
r int
erpr
etin
g re
sults
. I li
ke th
e id
ea o
f thi
s too
l, an
d lo
ok fo
rwar
d to
tryi
ng it
on
my
own
data
, how
ever
I th
ink
the
pres
enta
tion
and
benc
hmar
king
of t
he so
ftwar
e in
this
pap
er c
ould
be
impr
oved
upo
n. C
ritic
ally
, in
stal
latio
n of
the
softw
are
need
s to
be m
ore
stra
ight
forw
ard,
and
mor
e he
lp n
eeds
to b
e pr
ovid
ed
in in
terp
retin
g gr
aphs
that
don
’t fo
llow
the
stra
ight
forw
ard
stru
ctur
e pr
esen
ted
in F
ig 2
. M
inor
com
men
ts:
2.
1Tr
ees s
how
ing
the
popu
latio
n st
ruct
ure
for e
ach
test
dat
aset
, and
labe
lling
ph
enot
ype
on ti
ps w
ould
giv
e us
a b
ette
r ide
a of
the
stru
ctur
e of
the
data
sets
and
di
ffere
nces
bet
wee
n th
em.
W
eth
ank
the
revi
ewer
for
this
com
men
t.D
BG
WA
Spr
ovid
esth
ese
trees
with
tips
show
ing
the
ob
serv
edan
dpr
edic
ted
phen
otyp
esw
hen
the
user
spec
ifies
the
-new
ick
optio
nan
dpr
ovid
esa
new
ick
file
(thes
etre
esar
epr
oduc
edby
the
bugw
aspa
ckag
e).W
epr
ovid
ean
exam
ple
ofth
ese
trees
atht
tp://
pbil.
univ
-lyon
1.fr
/dat
aset
s/D
BG
WA
S_su
ppor
t/ful
l_da
tase
t_vi
sual
izat
ion/
(clic
kon
th
e“S
how
figur
eson
linea
geef
fect
”bu
tton)
.W
ead
ded
apa
ragr
aph
inth
eM
etho
dsse
ctio
n
‘Tes
ting
uniti
gsfo
ras
soci
atio
nw
ithth
eph
enot
ype
(ste
p2)
’to
mak
eth
iscl
ear(
chec
kth
ere
d
te
xt in
line
s 421
-424
):
“DB
GW
AS
optio
nally
prov
ides
bugw
aslin
eage
effe
ctpl
ots
whe
nth
eus
ersp
ecifi
esa
phyl
ogen
etic
tree
usin
gth
e-n
ewic
kop
tion.
An
exam
ple
ofth
ege
nera
ted
figur
esis
avai
labl
eat
http
://pb
il.un
iv-ly
on1.
fr/d
atas
ets/
DB
GW
AS_
supp
ort/f
ull_
data
set_
visu
aliz
atio
n/ .”
2.2
List
ing
coun
ts o
f iso
late
s car
ryin
g hi
ts n
ot p
revi
ousl
y as
soci
ated
with
phe
noty
pe is
no
t suf
ficie
nt to
indi
cate
a si
gnifi
cant
diff
eren
ce, s
ince
mos
t iso
late
s car
ryin
g a
uniti
g co
uld
be a
ll fr
om o
ne c
lone
. Allo
win
g th
e m
appi
ng o
f the
uni
tigs t
o a
tree
wou
ld a
llow
bet
ter
asse
ssm
ent o
f how
con
vinc
ing
a hi
t is.
The
revi
ewer
isrig
ht,c
ount
sof
isol
ates
are
notc
orre
cted
fort
hepo
pula
tion
stru
ctur
ean
dar
eno
t
suff
icie
ntto
indi
cate
asi
gnifi
cant
diff
eren
ce.O
urte
stin
gpr
oced
ure
relie
son
bugw
asto
take
into
ac
coun
tth
epo
pula
tion
stru
ctur
e,so
the
resu
lting
beta
coef
ficie
ntan
das
soci
ated
q-va
lues
are
the
relia
ble
mea
sure
sof
sign
ifica
nce.
The
node
colo
rsin
subg
raph
sou
tput
byou
rste
p3
are
deriv
ed
fr
omth
ees
timat
edbe
taco
effic
ient
from
the
LMM
,not
from
acr
ude
stat
istic
base
don
isol
ated
coun
ts.
Bot
hin
DB
GW
AS
and
our
resu
ltsse
ctio
n,co
unts
are
only
prov
ided
asan
addi
tiona
l
info
rmat
ion.
We
verif
ied
that
the
coun
tsre
porte
dfo
rthe
seco
ndsu
bgra
phof
amik
acin
resi
stan
ce
fo
rP.a
erug
inos
a(1
3/47
resi
stan
ts,1
/233
sens
itive
s)w
ere
nott
rigge
red
bya
sing
lecl
one:
assh
own
onth
efig
ure
belo
w,t
he13
resi
stan
tstra
ins
carr
ying
the
sign
ifica
ntun
itig
(hig
hlig
hted
inor
ange
)
belo
ngto
two
diff
eren
tphy
logr
oups
.11
ofth
emar
ere
ason
ably
spre
adou
tin
Phyl
ogro
up2
whi
le2
ot
hers
belo
ngto
Phyl
ogro
up1,
whi
chal
soco
ntai
nsth
ese
nsiti
vest
rain
sca
rryi
ngth
eun
itig
(hig
hlig
hted
inbl
ue).
We
now
clar
ifyth
ispo
inti
nth
eR
esul
tsse
ctio
n(c
heck
the
red
text
inlin
es
19
9-20
2): “T
his
anno
tatio
nw
asno
tan
arte
fact
ofth
epo
pula
tion
stru
ctur
e,pr
oper
lyta
ken
into
ac
coun
tby
the
linea
rmix
edm
odel
.Ind
eed
the
13re
sist
ants
train
scor
resp
onde
dto
dist
inct
clon
es b
elon
ging
to tw
o ph
ylog
roup
s, on
e of
them
con
tain
ing
the
susc
eptib
le st
rain
.”
As
sugg
este
din
com
men
t2.1
,the
-new
ick
optio
nca
nal
sobe
used
toex
ecut
eth
ebu
gwas
anal
ysis
of
line
age
effe
ct a
nd o
utpu
t a tr
ee re
pres
enta
tion
of th
e st
rain
s and
p-v
alue
s per
PC
. R
emap
ping
sign
ifica
ntun
itigs
from
asu
bgra
phto
atre
eis
also
ani
ceid
eaw
hich
we
wou
ldlik
eto
im
plem
ent i
n a
futu
re v
ersi
on o
f DB
GW
AS.
We
than
k th
e re
view
er fo
r the
sugg
estio
n.
2.
3I’
d lik
e to
see
file
S1 o
n th
e w
ebpa
ge fo
r the
tool
, bec
ause
the
man
ual i
sn’t
quite
as
exte
nsiv
e as
it c
ould
be.
We
than
k th
e re
view
er fo
r the
sugg
estio
n. W
e re
mov
ed th
e pr
evio
us S
1 A
ppen
dix
from
the
supp
lem
enta
ry m
ater
ials
and
now
pro
vide
it a
s a W
iki p
age
avai
labl
e on
line
at
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as/w
ikis
/DB
GW
AS-
web
-bas
ed-in
tera
ctiv
e-vi
sual
izat
ion
, and
als
o re
fere
nced
on
the
web
page
for t
he to
ol a
t ht
tps:
//gitl
ab.c
om/le
oisl
/dbg
was
#lea
rnin
g-ho
w-to
-use
-the-
dbgw
as-w
eb-b
ased
-inte
ract
ive-
visu
aliz
ati
on ;
2.
4I b
elie
ve “
S2 S
ectio
n” n
eeds
to b
e ch
ange
d to
“S2
App
endi
x” in
the
mai
n te
xt. I
fo
und
S2 A
ppen
dix
very
hel
pful
, tha
nk y
ou fo
r inc
ludi
ng it
. I d
id n
otic
e th
at in
Fig
ure
S8,
k=31
was
not
incl
uded
for v
isua
lisat
ion,
whi
ch se
emed
odd
sinc
e it
was
the
final
cho
ice
for
k-m
er le
ngth
.
Than
k yo
u fo
r the
sugg
estio
ns. W
e in
tegr
ated
text
from
(pre
viou
s) S
2 A
ppen
dix
(and
rem
oved
it),
and
Figs
S7
and
S8 (n
ow F
igs 4
and
5) i
n th
e M
etho
ds se
ctio
n ‘c
DB
G c
onst
ruct
ion’
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 368
-381
). W
e ke
pt o
nly
figur
es S
9 an
d S1
0 as
supp
lem
enta
ry m
ater
ials
. In
the
new
Fi
g 4
(pre
viou
s S8
Fig)
, we
repl
aced
the
grap
h w
ith k
=15
by th
e on
e w
ith k
=31.
2.5
Num
ber o
f sam
ples
in e
ach
data
set s
houl
d be
add
ed to
Tab
le 2
.
As s
ugge
sted
, we
adde
d th
e nu
mbe
r of a
vaila
ble
geno
mes
in th
e ne
w T
able
4 (p
revi
ous T
able
2).
2.
6W
here
refe
renc
e [2
7] w
as c
ited,
I’d
like
to se
e se
vera
l stu
dies
com
pari
ng th
e ac
cura
cy o
f gen
omic
and
phe
noty
pic
antib
iogr
ams,
sinc
e th
is is
wha
t is s
tate
d in
the
text
.
As s
ugge
sted
, we
adde
d th
ree
othe
r ref
eren
ces i
n th
e D
iscu
ssio
n se
ctio
n (c
heck
the
red
text
in li
nes
334-
335)
: “S
ever
al st
udie
s hav
e al
read
y de
mon
stra
ted
that
in so
me
case
s, ge
nom
ic a
ntib
iogr
ams
can
be a
t lea
st a
s goo
d as
phe
noty
pic
one
s [30
, 46-
48].”
Th
ese
refe
renc
es a
re:
30.G
ordo
nN
,Pric
eJ,
Col
eK
,Eve
ritt
R,M
orga
nM
,Fin
ney
J,et
al.P
redi
ctio
nof
St
aphy
loco
ccus
aure
usan
timic
robi
alre
sist
ance
byw
hole
-gen
ome
sequ
enci
ng.J
ourn
al
of
clin
ical
mic
robi
olog
y. 2
014;
52(4
):118
2-11
91.
46.K
osV
N,D
eras
peM
,McL
augh
linR
E,W
hite
aker
JD,R
oyPH
,Alm
RA
,eta
l.Th
e
re
sist
ome
ofPs
eudo
mon
asae
rugi
nosa
inre
latio
nshi
pto
phen
otyp
icsu
scep
tibili
ty.
A
ntim
icro
bial
age
nts a
nd c
hem
othe
rapy
. 201
4; p
. AA
C-0
3954
. 47
.B
radl
eyP,
Gor
don
NC
,W
alke
rTM
,D
unn
L,H
eys
S,H
uang
B,e
tal
.Rap
id
an
tibio
tic-r
esis
tanc
epr
edic
tions
from
geno
me
sequ
ence
data
for
Stap
hylo
cocc
us
au
reus
and
Myc
obac
teriu
m tu
berc
ulos
is .
Nat
ure
com
mun
icat
ions
. 201
5;6:
1006
3.
48.
Mor
adig
arav
and
D,
Palm
M,
Fare
wel
lA
,M
usto
nen
V,
War
ringe
rJ,
Parts
L.
Prec
ise
pred
ictio
nof
antib
iotic
resi
stan
cein
Esch
eric
hia
coli
from
full
geno
me
se
quen
ces.
bioR
xiv.
201
8; p
. 338
194.
C
hoic
e of
ben
chm
arki
ng d
atas
ets:
2.
7Th
e da
tase
t com
pose
d of
gen
omes
of d
iffer
ent s
peci
es se
emed
like
an
espe
cial
ly
unus
ual c
hoic
e, a
s I h
aven
’t se
en a
ny st
udie
s do
this
bef
ore.
For
a k
-mer
bas
ed a
ppro
ach
in
part
icul
ar th
is se
ems i
ncre
dibl
y un
likel
y to
iden
tify
any
shar
ed re
sist
ance
mec
hani
sms.
I’m
un
sure
wha
t the
pur
pose
of t
his i
nclu
sion
of t
his d
atas
et w
as, b
ut I
thin
k th
is p
art o
f the
an
alys
is sh
ould
be
rem
oved
.
Than
k yo
u fo
r thi
s com
men
t. W
e re
mov
ed th
e un
real
istic
WH
O p
anel
and
repl
aced
it b
y 3
sing
le-s
peci
es la
rge
data
sets
with
rand
om p
heno
type
s, in
ord
er to
ana
lyse
the
com
puta
tiona
l pe
rfor
man
ce a
t a c
ompr
ehen
sive
scal
e. M
ore
deta
ils a
re g
iven
in it
em 1
.4 a
s it w
as a
lso
a co
ncer
n of
Rev
iew
er 1
.
Cho
ice
of so
ftwar
e co
mpa
riso
ns
2.8
I was
a b
it un
sure
abo
ut th
e co
mpa
riso
ns w
ith o
ther
met
hods
. In
my
min
d, si
nce
this
tool
stri
kes a
nic
e ba
lanc
e be
twee
n k-
mer
and
SN
P/ge
ne-b
ased
app
roac
hes,
I’d
like
to
see
a co
mpa
riso
n w
ith b
oth
type
s or a
ppro
ach,
in te
rms o
f res
ults
and
runt
ime/
mem
ory
requ
irem
ents
.
DB
GW
AS
isdo
ing
the
sam
ese
tof
asso
ciat
ion
test
sas
one
wou
ldw
ithpl
ain
k-m
ers.
Our
cont
ribut
ion
com
pare
dto
test
ing
plai
nk-
mer
slie
sin
the
abili
tyof
DB
GW
AS
toag
greg
ate
the
re
sults
ina
mor
ein
terp
reta
ble
form
,co
mpa
ctin
gov
erla
ppin
gk-
mer
sw
ithid
entic
al
pres
ence
/abs
ence
prof
iles
ina
sing
leun
itig,
and
expl
oitin
gth
eco
lore
dD
BG
toun
ders
tand
its
ge
nom
icco
ntex
t.C
ompa
ring
with
ak-
mer
appr
oach
inte
rms
ofre
sults
ther
efor
eam
ount
sto
com
parin
gdi
ffer
entw
ays
toin
terp
rett
hese
tofs
igni
fican
tk-m
ers.
Plai
nk-
mer
sw
ould
need
tobe
alig
ned
agai
nst
anno
tate
dre
fere
nces
,le
adin
gto
alo
tof
man
ual
insp
ectio
n.W
eth
ough
tth
ata
re
leva
nt b
asel
ine
wou
ld b
e H
AW
K a
nd p
ysee
r, w
hich
are
oth
er w
ays t
o w
ork
with
k-m
ers.
Com
parin
gw
ithpl
ain
k-m
ers
inte
rms
ofru
ntim
ean
dm
emor
y,am
ount
sto
quan
tifyi
ngth
e
ov
erhe
ad c
ause
d by
our
step
3, w
hich
we
now
show
in n
ew T
able
S2.
R
egar
ding
SNP/
gene
-bas
edap
proa
ches
,we
chos
eto
com
pare
the
resu
ltsof
DB
GW
AS
with
thos
e
obta
ined
usin
ga
resi
stom
eap
proa
ch:
for
each
spec
ies
and
each
drug
,we
built
ade
sign
mat
rix
de
scrib
ing
the
pres
ence
ofkn
own
caus
alge
nes
and
the
SNPs
with
inth
ese
gene
sin
the
geno
me
of
each
sam
ple,
and
appl
ied
the
sam
est
atis
tical
test
used
byD
BG
WA
Sto
this
mat
rix.O
urra
tiona
le
w
asto
chec
kth
atD
BG
WA
Sdi
dno
tm
iss
caus
alva
riant
sth
atco
uld
bere
cove
red
by
SNP/
gene
-bas
edap
proa
ches
(reg
ardl
ess
ofits
abili
tyto
disc
over
new
elem
ents
).W
eno
wpr
ovid
e
anes
timat
ion
ofth
eru
ntim
ean
dm
emor
yus
age
requ
ired
tobu
ildth
ere
sist
ome
mat
rixfo
rth
e
ex
ampl
es p
rese
nted
in T
able
s 2 a
nd 3
.
2.9
For g
ene-
base
d an
alys
es it
s com
mon
to u
se g
ene
pres
ence
/abs
ence
ana
lysi
s bas
ed
on a
pan
geno
me
crea
ted
from
ass
embl
ies (
e.g.
the
outp
ut fr
om R
oary
or s
imila
r). T
his
pang
enom
e-ba
sed
anal
ysis
isn’
t ref
eren
ce d
epen
dent
, so
the
criti
que
in th
e te
xt th
at
stan
dard
gen
e-ba
sed
appr
oach
es a
re li
mite
d ba
sed
on th
e ch
oice
of r
efer
ence
is
inac
cura
te.
Than
kyo
ufo
rth
isre
mar
k.W
em
odifi
edth
ete
xtin
the
Intr
oduc
tion
(che
ckth
ere
dte
xtin
lines
8-15
):“T
hem
ostc
omm
onap
proa
ches
are
base
don
sing
lenu
cleo
tide
poly
mor
phis
ms(
SNPs
),
defin
edby
alig
ning
allg
enom
esof
the
stud
ied
pane
laga
inst
are
fere
nce
geno
me
[1,3
,
4]ag
ains
tapa
ngen
ome
built
from
allt
hege
nes
iden
tifie
dby
anno
tatin
gth
ege
nom
es
[8
],an
don
gene
pres
ence
/abs
ence
,usi
nga
pre-
defin
edco
llect
ion
ofge
nes[
5,7]
.The
use
ofa
refe
renc
ege
nom
ebe
com
esun
suita
ble
whe
nw
orki
ngon
bact
eria
lspe
cies
with
a
larg
eac
cess
ory
geno
me
-the
part
ofth
ege
nom
ew
hich
isno
tpre
sent
inal
lstra
ins.
On
the
othe
rha
nd,
met
hods
focu
sing
onge
nes
are
unab
leto
cove
rva
riant
sin
nonc
odin
gre
gion
s,in
clud
ing
thos
ere
late
dto
trans
crip
tiona
lan
dtra
nsla
tiona
l
regu
latio
n[9
,10]
.Mor
eove
r,so
me
poor
lyst
udie
dsp
ecie
sst
illla
cka
repr
esen
tativ
e
an
nota
tion
[11]
.”
Not
e: [8
] ref
ers t
o ro
ary
2.10
The
man
uscr
ipt c
ited
for H
AWK
is th
e Bi
oRxi
v ve
rsio
n, w
hich
is q
uite
diff
eren
t to
the
vers
ion
rece
ntly
acc
epte
d by
eLi
fe. N
otab
ly, t
he v
ersi
on o
f the
softw
are
repo
rted
in
BioR
xiv
did
not a
llow
cor
rect
ion
for p
opul
atio
n st
ruct
ure.
Als
o, th
e cu
rren
t ver
sion
onl
y in
clud
es tw
o pr
inci
pal c
ompo
nent
s whe
n co
rrec
ting
for p
opul
atio
n st
ruct
ure
by d
efau
lt,
whi
ch te
nds t
o be
inad
equa
te fo
r bac
teri
al G
WAS
s. In
thei
r ben
chm
arki
ng w
ith re
al
bact
eria
l seq
uenc
e da
ta th
ey u
se 1
0 PC
s, w
hich
is m
ore
appr
opri
ate,
but
it’s
unc
lear
from
th
e m
etho
ds w
heth
er th
is p
roce
dure
was
follo
wed
in th
e be
nchm
arki
ng in
this
pap
er. I
f in
clud
ing
resu
lts fr
om a
com
pari
son
with
HAW
K, u
sing
the
vers
ion
that
cor
rect
s for
po
pula
tion
stru
ctur
e is
ess
entia
l. W
eth
ank
the
revi
ewer
for
poin
ting
out
the
new
pape
ran
dve
rsio
nfo
rHA
WK
.We
agre
eth
atin
orde
rto
add
HA
WK
toa
bact
eria
lG
WA
Sbe
nchm
ark,
corr
ectin
gfo
rpo
pula
tion
stru
ctur
eis
esse
ntia
l. W
era
nth
ene
wve
rsio
nof
HA
WK
,HA
WK
v0.9
.8-b
eta,
inth
etw
opa
nels
we
used
toco
mpa
re
resi
stom
e-ba
sed
asso
ciat
ion
stud
ies,
DB
GW
AS
and
pyse
erqu
alita
tivel
y:P.
aeru
gino
sa
levo
floxa
cin
resi
stan
ce(n
ewT
able
2)an
dM
.tub
ercu
losi
sst
rept
omyc
inre
sist
ance
(new
Tab
le3)
.
Unf
ortu
nate
ly,H
AW
Kfo
und
nosi
gnifi
cant
k-m
ers
fore
ither
ofth
ese
two
pane
ls.B
yin
vest
igat
ing
HA
WK
’sco
dean
ddi
scus
sing
with
itsau
thor
(our
inte
ract
ion
isav
aila
ble
here
:
ht
tps:
//gith
ub.c
om/a
tifra
hman
/HA
WK
/issu
es/5
),w
ere
alis
edth
atH
AW
Kv0
.9.8
-bet
aw
asus
ing
ve
ryst
rict
k-m
erfil
ters
.M
ore
prec
isel
y,w
ere
mov
edth
efo
llow
ing
filte
rs:
ht
tps:
//gith
ub.c
om/a
tifra
hman
/HA
WK
/blo
b/m
aste
r/haw
k.cp
p#L5
03-L
510
,
ht
tps:
//gith
ub.c
om/a
tifra
hman
/HA
WK
/blo
b/m
aste
r/con
vertT
oFas
ta.c
pp#L
47-L
50,
and
ht
tps:
//gith
ub.c
om/a
tifra
hman
/HA
WK
/blo
b/m
aste
r/con
vertT
oFas
ta.c
pp#L
71-L
74in
the
hope
of
retri
evin
gso
me
sign
ifica
ntk-
mer
s,to
beab
leto
asse
mbl
eth
eman
dth
ench
eck
the
caus
alva
riant
s
th
eyre
pres
ent.
Thes
em
odifi
catio
nsdi
dal
low
usto
retri
eve
2co
ntig
sfo
rP.
aeru
gino
sa
le
voflo
xaci
nre
sist
ance
and
7co
ntig
sfo
rM
.tub
ercu
losi
sst
rept
omyc
inre
sist
ance
.Unf
ortu
nate
ly,
th
edo
wns
tream
anal
ysis
ofth
ese
cont
igs
reve
aled
that
they
did
not
corr
espo
ndto
the
expe
cted
kn
own
posi
tive
caus
alva
riant
sid
entif
ied
byth
ere
sist
ome-
base
das
soci
atio
nst
udy.
On
the
othe
r
hand
,the
prev
ious
vers
ion
ofH
AW
K,H
AW
Kv0
.8.3
-bet
a,w
hich
does
notc
orre
ctfo
rpop
ulat
ion
stru
ctur
e,w
asab
leto
find
8co
ntig
sfor
P.ae
rugi
nosa
levo
floxa
cin
resi
stan
cean
d2,
038
cont
igsf
or
M
.tub
ercu
losi
sst
rept
omyc
inre
sist
ance
.For
the
first
pane
l,it
foun
don
eof
the
two
know
npo
sitiv
e
caus
alva
riant
s,an
dfo
rth
ese
cond
pane
l,it
foun
dth
etw
o.Th
us,a
lthou
ghH
AW
Kv0
.9.8
-bet
ais
theo
retic
ally
the
corr
ectv
ersi
onof
the
tool
toru
n,si
nce
itis
mor
eap
prop
riate
forb
acte
rialG
WA
S,
corr
ects
for
popu
latio
nst
ruct
ure,
and
ism
ore
rece
ntth
anH
AW
Kv0
.8.3
-bet
a,ou
rqu
alita
tive
co
mpa
rison
show
edth
atth
ere
sults
obta
ined
with
HA
WK
v0.8
.3-b
eta
are
far
supe
rior
than
with
HA
WK
v0.9
.8-b
eta.
Mor
eove
r,th
ere
sults
we
obta
ined
with
HA
WK
v0.9
.8-b
eta
requ
ired
m
odifi
catio
nsof
filte
rsth
atw
ebe
lieve
dw
ere
the
sour
ceof
prob
lem
s,w
hich
mig
htno
tbe
the
corr
ect
way
tofis
hba
ckth
esi
gnifi
cant
k-m
ers.
Ade
eper
anal
ysis
ofw
hyth
ek-
mer
sar
ebe
ing
fil
tere
dou
tin
thes
eda
tase
tsw
ould
bene
eded
,but
we
thou
ghtt
hatf
urth
erde
bugg
ing
ofH
AW
K
v0
.9.8
-bet
a’s c
ode
to m
ake
it co
rrec
tly e
xecu
te o
n ou
r dat
aset
s was
out
of t
he sc
ope
of th
is w
ork.
W
ebr
iefly
expl
aine
dth
isde
cisi
onin
the
Met
hods
sect
ion
“k-m
er-b
ased
GW
AS”
(che
ckth
ere
d
te
xt in
line
s 624
-629
): “W
efir
stly
ran
HA
WK
[13]
v0.9
.8-b
eta,
asit
allo
ws
corr
ectin
gfo
rpo
pula
tion
stru
ctur
e.U
nfor
tuna
tely
,itw
asun
able
tofin
dth
ekn
own
caus
alva
riant
srep
orte
dfo
r
P.ae
rugi
nosa
levo
floxa
cin
and
M.
tube
rcul
osis
stre
ptom
ycin
resi
stan
ces
byot
her
met
hods
(see
Tabl
es2
and
3).
We
ther
efor
eke
ptin
our
benc
hmar
ksan
earli
er
ve
rsio
n,H
AW
Kv0
.8.3
-bet
a,w
hich
pres
ente
dbe
tter
qual
itativ
epe
rfor
man
cefo
r
thes
e tw
o ev
alua
ted
pane
ls.”
2.11
A m
ore
appr
opri
ate
com
pari
son
wou
ld b
e SE
ER a
nd a
SN
P/ge
ne b
ased
tool
(p
erha
ps b
ugw
as si
nce
it’s t
he to
ol u
nder
lyin
g D
BGW
AS) a
s the
se a
re th
e m
etho
ds m
ost
pote
ntia
l use
rs w
ill b
e us
ing
curr
ently
. I th
ink
it w
ould
be
valu
able
to d
emon
stra
te th
at
DBG
WAS
runs
in a
com
para
ble
time
scal
e an
d pr
oduc
es m
ore/
clea
rer t
rue
posi
tives
than
a
GW
AS o
f SN
Ps a
nd g
enes
. I th
ink
colla
psin
g m
any
gene
hits
into
a si
ngle
mob
ile e
lem
ent i
n th
e re
sults
wou
ld b
e ve
ry a
ppea
ling
to p
eopl
e, a
s wou
ld h
ighl
ight
ing
mul
tiple
SN
Ps in
the
sam
e ge
ne w
ithin
a si
ngle
gra
ph.
W
eth
ank
the
revi
ewer
for
this
sugg
estio
n.O
urM
etho
dsse
ctio
n‘R
esis
tom
e-ba
sed
asso
ciat
ion
stud
ies’
feat
ures
SNPs
and
gene
ste
sted
usin
gbu
gwas
,and
follo
win
gth
ere
view
er’s
sugg
estio
nw
e
ad
ded
asp
ecifi
csu
bsec
tion
entit
led
‘DB
GW
AS
faci
litat
esth
ein
terp
reta
tion
ofk-
mer
-bas
ed
GW
AS’
inth
eR
esul
tsse
ctio
n,in
orde
rto
bette
rhig
hlig
htth
atD
BG
WA
Sin
deed
colla
pses
mul
tiple
SN
Ps in
a si
ngle
subg
raph
(ch
eck
the
red
text
in li
nes 2
23-2
74).
Cho
ice
of b
ench
mar
king
con
ditio
ns:
2.12
Whi
le p
erfo
rman
ce o
f the
se m
etho
ds o
n a
sing
le c
ore
is in
tere
stin
g, th
is se
ems l
ike
an u
nrea
listic
test
scen
ario
, sin
ce m
etho
ds w
ould
be
likel
y to
be
run
in a
par
alle
l co
mpu
ting
envi
ronm
ent (
or e
ven
usin
g m
ultip
le c
ores
on
a la
ptop
). D
oes t
his m
etho
d re
mai
n co
mpe
titiv
e w
hen
the
tool
s are
giv
en a
cces
s to
mul
tiple
cor
es?
SEER
and
HAW
K
can
be ru
n in
par
alle
l to
dras
tical
ly re
duce
run
time
and
it’s n
ot c
lear
if D
BGW
AS c
an.
We
now
pre
sent
two
benc
hmar
ks w
here
all
met
hods
use
mul
tiple
(8) c
ores
. Th
efir
ston
eis
ane
wbe
nchm
ark
toas
sess
the
scal
abili
tyof
DB
GW
AS.
We
built
seve
ralp
anel
s
from
thre
esi
ngle
-spe
cies
larg
eda
tase
tsw
ithra
ndom
phen
otyp
es.W
epr
esen
tin
(new
)S9
Figu
re
th
etim
ean
dm
emor
yus
age
perf
orm
ance
curv
es,
whi
chpr
ovid
esa
bette
run
ders
tand
ing
of
DB
GW
AS
perf
orm
ance
beha
viou
rand
estim
atio
nsof
the
com
puta
tiona
lres
ourc
esus
age
onsm
all
and
larg
epa
nels
with
diff
eren
tge
nom
epl
astic
ities
.For
mor
ede
tails
,ple
ase
see
our
resp
onse
to
item
1.4
.
The
seco
ndon
eis
anup
date
ofth
epr
evio
usbe
nchm
ark
com
parin
gD
BG
WA
S,py
seer
and
HA
WK
,
pres
ente
din
(new
)S2
Tab
le.W
eup
date
dSE
ERto
pyse
er,a
dded
thre
ela
rge
pane
ls,d
etai
led
the
com
puta
tiona
lres
ourc
eus
age
ofal
lste
psof
pyse
eran
dH
AW
K,a
ndra
nal
ltoo
lson
8co
resi
nth
is
benc
hmar
k.W
eal
soke
ptD
BG
WA
Spe
rfor
man
ceon
1co
rein
(new
)S1
Tab
le,a
llow
ing
the
read
er
to
chec
kth
ega
inin
perf
orm
ance
whe
nw
orki
ngon
mul
tiple
core
s,by
com
parin
gth
ese
resu
ltsto
the
on
es in
(new
) S2
Tab
le.
Not
eth
atth
etim
ean
dm
emor
yus
age
repo
rted
on1
core
diff
erfr
omth
ose
repo
rted
inth
e
prev
ious
lysu
bmitt
edve
rsio
nbe
caus
ew
era
nal
lour
benc
hmar
ksof
(new
)S1
Tab
lean
d(n
ew)S
2
T
able
ona
sing
leun
ique
mac
hine
,with
8In
tel(R
)Xeo
n(R
)CPU
E5-2
620
v3@
2.40
GH
zco
res,
315
GB
of R
AM
, and
1 T
B o
f dis
k sp
ace.
In
stal
latio
n an
d us
e:
2.
13I t
ried
runn
ing
the
prec
ompi
led
vers
ion
of th
e so
ftwar
e on
our
com
putin
g cl
uste
r, bu
t it w
as n
ot th
e ri
ght k
ind
of m
achi
ne, s
o se
t abo
ut c
ompi
ling
it fr
om sc
ratc
h. T
he
Read
me
file
atta
ched
to th
e so
ftwar
e om
its th
e -D
CM
AKE_
BUIL
D_T
YPE=
Rele
ase
flag
in
the
cmak
e co
mm
and,
cau
sing
com
pila
tion
to ta
ke a
n ex
trem
ely
long
tim
e (w
e ha
d to
kill
the
proc
ess e
vent
ually
). O
nce
I app
lied
the
inst
ruct
ions
from
the
web
site
, ins
talla
tion
proc
eede
d a
smal
l way
then
faile
d, a
nd I
have
n’t b
een
able
to d
ecip
her w
hy y
et b
ased
on
the
log
file
prod
uced
. I tr
ied
on a
lapt
op a
nd g
ot a
noth
er, d
iffer
ent e
rror
(err
or: i
nval
id
argu
men
t '-s
td=
c++
11' n
ot a
llow
ed w
ith 'C
/Obj
C')
whi
ch I
have
n’t y
et b
een
able
to re
solv
e us
ing
sugg
estio
ns I’
ve fo
und
onlin
e. I
aske
d ar
ound
abo
ut o
ther
peo
ple
who
’ve
trie
d th
e to
ol a
nd fo
und
one
pers
on w
ho’d
succ
eede
d in
inst
allin
g an
d ru
nnin
g it
afte
r a lo
t of w
ork
and
havi
ng to
cha
nge
the
sour
ce c
ode
seve
ral t
imes
to g
et it
to ru
n. E
ase
of in
stal
latio
n of
th
e so
ftwar
e ne
eds t
o be
impr
oved
if u
sers
are
to a
dopt
this
met
hod.
Get
ting
mor
e re
port
s fr
om u
sers
atte
mpt
ing
to in
stal
l and
the
erro
rs th
ey re
ceiv
e w
ill li
kely
impr
ove
this
thou
gh,
so I
don’
t thi
nk th
is sh
ould
nec
essa
rily
be
a ba
rrie
r to
publ
icat
ion.
W
eth
ank
the
revi
ewer
for
thei
ref
forts
inin
stal
ling
DB
GW
AS
insp
iteof
thes
eer
rors
.Th
e
di
ffic
ultie
sen
coun
tere
ddu
ring
the
inst
alla
tion
and
exec
utio
nof
the
tool
wer
eal
soa
conc
ern
of
Rev
iew
er1.
We
answ
ered
allR
evie
wer
s’qu
erie
son
inst
alla
tion
and
runn
ing
issu
es(in
clud
ing
this
one)
inth
ere
spon
seof
item
1.39
.The
re,w
epr
ovid
ea
full
upda
teof
wha
twe
have
done
tom
ake
the
exec
utio
nof
the
stat
ical
lyco
mpi
led
bina
ryas
stra
ight
forw
ard
aspo
ssib
le,
asw
ell
asth
e
com
pila
tion
of th
e so
urce
cod
e.
2.14
I did
hav
e a
look
at t
he e
xam
ple
resu
lts in
the
onlin
e br
owse
r too
l. I n
otic
ed m
any
of th
e hi
ts fo
rmed
com
pact
ed d
e Br
uijn
gra
phs w
hich
wer
e le
ss st
raig
htfo
rwar
d to
inte
rpre
t th
an th
e ex
ampl
es in
the
pape
r. I w
asn’
t sur
e ho
w th
e un
itigs
cor
resp
onde
d to
the
geno
me/
plas
mid
s. In
thes
e ca
ses I
wou
ld h
ave
need
ed to
ext
ract
the
sequ
ence
s and
map
th
em to
und
erst
and
wha
t the
resu
lts m
eant
. The
col
laps
ing
of k
-mer
s wou
ld b
e a
bene
fit in
th
is c
ase,
but
I th
ink
the
inte
rpre
tabi
lity
of th
ese
grap
hs re
lativ
e to
a k
-mer
ana
lysi
s has
be
en o
verb
low
n a
bit.
In p
artic
ular
, if t
he a
utho
rs c
ould
exp
lain
the
grap
hs w
hich
don
’t fo
rm a
line
ar o
r cir
cula
r str
uctu
re, b
ut ra
ther
a c
ompl
ex n
etw
ork
of u
nitig
s tha
t all
appe
ar
to b
e qu
ite in
terc
onne
cted
, som
e of
whi
ch a
re a
ccom
pani
ed b
y a
larg
e nu
mbe
r of p
rote
in
anno
tatio
ns, t
his w
ould
be
help
ful.
A m
ore
exte
nsiv
e se
t of e
xam
ples
and
thei
r in
terp
reta
tion
laid
out
in a
man
ual o
r a w
iki o
n th
e G
itLab
pag
e co
uld
addr
ess t
his.
The
inte
rpre
tatio
nof
the
less
stra
ight
forw
ard
grap
hsis
also
one
ofou
rcon
cern
s.A
wor
kin
itiat
ed
on
thes
em
ore
conn
ecte
dsu
bgra
phs
allo
wed
usto
find
som
ecl
ues
onw
hyth
ese
grap
hsar
eso
co
mpl
ex.
We
iden
tifie
dth
atsu
chgr
aphs
with
alo
wnu
mbe
rof
uniti
gs
(h
ttp://
pbil.
univ
-lyon
1.fr
/dat
aset
s/D
BG
WA
S_su
ppor
t/exp
erim
ents
/Pae
ru_A
mik
acin
_vis
ualis
atio
ns/
com
pone
nts/
com
p_3.
htm
l)of
ten
inte
grat
ea
path
ofre
d(p
ositi
vely
-ass
ocia
ted)
node
sly
ing
ina
non-
codi
ngre
gion
betw
een
varia
ble
acce
ssor
yge
nes
(her
e,IC
Eel
emen
ts).
They
seem
tobe
m
arke
rsof
som
em
obile
gene
ticel
emen
ts,
how
ever
asth
ese
path
sst
and
ina
nonc
odin
gre
gion
be
twee
nva
riabl
ege
nes,
thei
rnei
ghbo
runi
tigs
bran
chto
vario
usot
heru
nitig
s,m
akin
gth
est
ruct
ure
com
plex
and
har
d to
inte
rpre
t. Fo
rsim
ilarr
easo
ns,w
hen
gene
sin
volv
edin
gene
mob
ility
,suc
has
trans
posa
seso
rint
ergr
ases
,are
ca
ptur
edin
asu
bgra
ph,
the
num
ber
ofun
itigs
inth
esu
bgra
phex
plod
es
(h
ttp://
pbil.
univ
-lyon
1.fr
/dat
aset
s/D
BG
WA
S_su
ppor
t/exp
erim
ents
/Pae
ru_A
mik
acin
_vis
ualis
atio
ns/
com
pone
nts/
com
p_0.
htm
l).In
deed
,the
sege
nes
ofte
nex
ist
inse
vera
lco
pies
inea
chge
nom
ean
d
are
foun
din
varia
ble
geno
mic
envi
ronm
ents
.Whe
nre
pres
ente
dat
aba
cter
ialp
opul
atio
nsc
ale,
this
gene
rate
loop
s and
mul
tiple
bra
nche
s, m
akin
g su
ch su
bgra
phs v
ery
com
plex
to in
terp
ret.
Com
plex
grap
hsal
soar
ise
whe
nse
vera
lva
riant
sar
eag
greg
ated
beca
use
they
are
clos
eto
each
ot
heri
nat
leas
tone
stra
inof
the
stud
ied
pane
l,an
dth
eirn
eigh
borh
ood
(asd
efin
edw
ithD
BG
WA
S
-nh
para
met
er)
over
lap
(this
isth
eca
seof
AA
C6’
acet
yltra
nsfe
rase
and
CM
Lef
flux
pum
pin
ht
tp://
pbil.
univ
-lyon
1.fr
/dat
aset
s/D
BG
WA
S_su
ppor
t/exp
erim
ents
/Pae
ru_A
mik
acin
_vis
ualis
atio
ns/c
ompo
nent
s/co
mp_
6.ht
ml).
Inth
isca
se,t
hegr
aph
can
besi
mpl
ified
bybr
eaki
ngso
me
edge
san
d
sp
littin
gth
esu
bgra
phin
tose
vera
lsu
bgra
phs.
This
can
bedo
neby
mod
ifyin
gth
epa
ram
eter
sof
D
BG
WA
Sth
irdst
ep(-
nhan
d-S
FF).
Forn
ow,t
his
step
inde
edre
quire
stri
alan
der
rort
ofin
e-tu
ne
the
choi
ceof
-SFF
and
-nh
valu
es.W
ere
com
men
dto
re-r
unth
eth
irdst
epw
ithlo
wer
-nh
and/
or
-S
FFva
lues
(new
Met
hods
sect
ion
‘Re-
runn
ing
from
step
2or
step
3’-c
heck
the
red
text
inlin
es
52
3-52
8), a
nd a
lso
in M
etho
ds se
ctio
n ‘G
raph
nei
ghbo
rhoo
ds’.
We
now
ackn
owle
dge
the
fact
that
som
esu
bgra
phsh
ave
nost
raig
htfo
rwar
din
terp
reta
tion
usin
gth
e
ex
ampl
esab
ove
inth
e‘D
BG
WA
Sfa
cilit
ates
the
inte
rpre
tatio
nof
k-m
er-b
ased
GW
AS’
sect
ion
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 255
-274
). Th
eau
tom
ated
dete
ctio
nof
SNP,
MG
Eor
ofm
ore
com
plex
grap
h-
and
the
auto
mat
ion
ofa
-n
h/-S
FFpa
ram
eter
tuni
ngis
how
ever
not
trivi
al,
itis
apr
ojec
tin
itsel
f.W
epr
oduc
eda
beta
ve
rsio
nof
apr
edic
tion
tool
able
tell
apar
tSN
Psfr
omM
GEs
.To
build
this
tool
,w
etra
ined
pr
edic
tive
mod
els
over
real
and
sim
ulat
edda
ta,p
rodu
cing
subg
raph
swhi
chw
ekn
ewco
rres
pond
ed
toSN
Psor
MG
Es.W
ew
illno
tbe
able
toin
clud
eit
inth
ene
xtre
leas
eof
DB
GW
AS,
buti
twill
be
de
scrib
ed in
Mag
ali J
ailla
rd’s
PhD
man
uscr
ipt a
nd a
dded
to a
futu
re re
leas
e as
soon
as p
ossi
ble.
Fina
l com
men
ts:
I rea
lly li
ke th
e id
ea o
f thi
s too
l, an
d if
I man
age
to g
et it
inst
alle
d I w
ill u
se it
and
get
a
bette
r fee
l for
the
inte
rpre
tatio
n of
thes
e gr
aphs
, how
ever
in it
s cur
rent
form
I’m
not
abl
e to
ge
t it r
unni
ng. I
do
hope
this
tool
is p
ublis
hed,
how
ever
a b
ette
r com
pari
son
of th
e to
ol to
ot
her m
etho
ds is
requ
ired
.
Revi
ewer
3:
Ove
rall
I enj
oyed
the
pape
r as i
t is a
nea
t ide
a fo
r tac
klin
g th
e ga
p be
twee
n km
er a
nd S
NP
appr
oach
es. I
t is q
uite
a d
ense
man
uscr
ipt i
n te
rms o
f con
tent
– th
e au
thor
s hav
e cl
earl
y do
ne a
lot
of im
pres
sive
wor
k- a
nd th
eir m
etho
d is
cle
arly
succ
essf
ully
wor
king
. I h
ave
a fe
w c
omm
ents
ho
wev
er:
3.
1Th
e pa
per i
s fai
rly
stat
istic
s hea
vy, a
nd I
thin
k it
wou
ld b
enef
it fr
om a
long
er m
ore
draw
n ou
t exp
lana
tion
of th
e ap
proa
ch in
the
intr
oduc
tion.
I fo
und
it a
bit c
halle
ngin
g to
un
ders
tand
on
the
first
read
. Th
ank
you
forh
ighl
ight
ing
this
diff
icul
ty.W
em
oved
abr
iefe
xpla
natio
nof
the
pipe
line,
toge
ther
with
the
pipe
line
over
view
figur
e(n
ewFi
g2)
,to
the
begi
nnin
gof
the
Res
ults
sect
ion,
whi
chw
eho
pew
ill
he
lp th
e re
ader
s (ch
eck
the
red
text
in li
nes 6
4-75
): “W
ede
velo
ped
DB
GW
AS,
avai
labl
eat
http
s://g
itlab
.com
/leoi
sl/d
bgw
as,a
ndva
lidat
edit
on
pane
lsfo
rse
vera
lba
cter
ial
spec
ies
for
whi
chge
nom
ese
quen
ces
and
antib
iotic
resi
stan
ceph
enot
ypes
wer
eav
aila
ble.
DB
GW
AS
com
pris
esth
ree
mai
nst
eps:
itfir
st
build
sa
varia
ntm
atrix
,whe
reea
chva
riant
isa
patte
rnof
pres
ence
/abs
ence
ofun
itigs
in
each
geno
me.
Each
varia
ntis
then
test
edfo
ras
soci
atio
nw
ithth
eph
enot
ype
usin
ga
linea
rm
ixed
mod
el,
adju
stin
gfo
rth
epo
pula
tion
stru
ctur
e.Fi
nally
,it
uses
the
cDB
G
neig
hbou
rhoo
dof
sign
ifica
ntly
asso
ciat
edun
itigs
asa
prox
yfo
rth
eir
geno
mic
en
viro
nmen
t.D
BG
WA
Sou
tput
sa
seto
fsuc
hsu
bgra
phs
orde
red
bym
inq,
whi
chis
the
smal
lest
q-va
lue
obse
rved
over
uniti
gsin
each
subg
raph
.The
top
subg
raph
sth
eref
ore
repr
esen
tth
ege
nom
icen
viro
nmen
toft
heun
itigs
mos
tsig
nific
antly
asso
ciat
edw
ithth
e
te
sted
phen
otyp
e.Fi
g2
sum
mar
ises
the
mai
nst
epso
fthe
proc
ess.
Ade
taile
dde
scrip
tion
of th
e pi
pelin
e is
pre
sent
ed in
the
Met
hods
sect
ion.
“
3.2
I thi
nk th
ere
need
s to
be m
ore
disc
ussi
on o
f mul
tiple
test
ing
and
how
sign
ifica
nce
is
defin
ed. I
n m
y m
ind
the
prob
lem
of l
arge
num
bers
of c
orre
late
d km
ers i
s one
of t
he b
ig
prob
lem
s with
the
kmer
app
roac
h, a
nd so
any
sens
e of
whe
ther
the
appr
oach
des
crib
ed
here
can
mak
e ad
vanc
es w
ould
be
appr
ecia
ted.
As i
t sta
nds h
owev
er I
feel
the
defin
ition
of
‘sig
nific
ant’
asso
ciat
ions
is a
rbitr
ary
to th
e po
int o
f bei
ng h
ard
to ju
dge
how
wel
l the
re
sults
wou
ld st
and
up in
a le
ss e
xtre
me
phen
otyp
e th
an a
ntib
iotic
resi
stan
ce (w
here
the
hits
are
ver
y cl
ear)
We
ackn
owle
dge
that
the
defin
ition
ofth
esi
gnifi
canc
ew
asno
teno
ugh
expl
icit
inth
edo
cum
ent,
and
adde
dan
addi
tiona
lsen
tenc
efo
rthe
read
ers,
inM
etho
dse
ctio
n‘S
igni
fican
ceth
resh
old’
(che
ckth
e
re
d te
xt in
line
s 447
-452
): “T
hein
terp
reta
tion
step
focu
ses
onth
eun
itigs
with
the
low
est
q-va
lues
.The
seun
itigs
are
inde
edus
edto
build
the
resu
lting
anno
tate
dsu
bgra
phs.
The
uniti
gse
lect
ion
can
beei
ther
base
don
the
FDR
(q-v
alue
thre
sold
)oro
na
num
bero
fpre
senc
e/ab
senc
epa
ttern
sord
ered
by
incr
easi
ngq-
valu
es.P
ract
ical
ly,t
his
isdo
nein
DB
GW
AS
usin
ga
Sign
ifica
ntFe
atur
esFi
lter
(S
FF).
Fora
sele
ctio
nba
sed
ona
FDR
thre
shol
d,th
eSF
Fva
lue
isse
tbet
wee
n0
and
1,w
hile
an
y in
tege
r val
ue >
1 d
efin
es th
e nu
mbe
r of p
atte
rns t
o co
nsid
er.”
To
answ
eryo
urre
mar
kab
outm
ultip
lete
stin
g,w
eta
keth
ete
stm
ultip
licity
into
acco
untb
yre
turn
ing
q-va
lues
rath
erth
anun
corr
ecte
dp-
valu
es.A
dmitt
edly
,uni
tigpr
esen
ce/a
bsen
cepr
ofile
scan
behi
ghly
corr
elat
ed.
The
corr
elat
ion
isty
pica
llypo
sitiv
e:ev
enif
two
k-m
ers
are
mut
ually
excl
usiv
e,th
eir
pres
ence
prof
iles
are
the
sam
esi
nce
allp
rofil
esar
eco
nver
ted
toth
eirm
inor
alle
leve
rsio
nbe
fore
they
ar
ete
sted
.U
nder
such
posi
tive
depe
nden
cy,
the
Ben
jam
ini-H
ochb
erg
proc
edur
eth
atw
eus
est
ill
cont
rols
the
FDR
asth
eq-
valu
eit
prov
ides
isan
uppe
rbou
ndon
the
true
FDR
.The
maj
orpr
oble
min
this
case
isth
atth
eva
rianc
eof
the
FDP
arou
ndth
eFD
Rin
crea
ses
with
the
leve
lofd
epen
denc
y,an
d
the
FDR
itsel
fbec
omes
less
info
rmat
ive.
Unf
ortu
nate
ly,t
oth
ebe
stof
ourk
now
ledg
eth
ere
isno
bette
r
alte
rnat
ive.
We
disc
usse
dth
ispo
int
with
mul
tiple
test
ing
expe
rtsan
dw
ould
like
tofin
dbe
tter
al
tern
ativ
es in
the
futu
re b
ut w
e ar
e no
t mak
ing
any
adva
nce
to th
is p
robl
em in
this
pap
er.
The
use
ofB
Hm
etho
dw
asm
ade
mor
ecl
eari
nth
eM
etho
ds,‘
Tes
ting
uniti
gsfo
ras
soci
atio
nw
ith
the
phen
otyp
e (s
tep
2)’
(che
ck th
e re
d te
xt in
line
s 434
-437
): “T
ota
ckle
the
situ
atio
nof
mul
tiple
test
ing
caus
edby
the
high
num
bero
ftes
ted
patte
rns,
we
com
pute
q-
valu
es,w
hich
are
the
Ben
jam
ini-H
ochb
erg
trans
form
edp-
valu
esco
ntro
lling
forf
alse
disc
over
yra
te
(F
DR
) [60
].”
and
we
disc
uss a
bout
pos
sibl
e im
prov
emen
ts th
e D
iscu
ssio
n (c
heck
the
red
text
in li
nes 3
22-3
25):
“DB
GW
AS
curr
ently
relie
son
the
Ben
jam
ini-H
ochb
erg
proc
edur
eto
cont
rol
the
FDR
and
offe
rsno
adva
nce
expl
oitin
gth
ede
pend
ence
amon
gpr
esen
ce/a
bsen
cepa
ttern
s.A
nim
porta
nt
impr
ovem
entw
ould
beto
cont
rolt
hefa
lse
disc
over
yra
teat
the
subg
raph
leve
lins
tead
ofth
e
un
itig
leve
l.”
3.3
On
a si
mila
r not
e th
e no
vel a
ssoc
iatio
ns a
re v
ery
hard
to ju
dge
as th
ere
is n
o w
ay
to te
ll if
they
are
trul
y ca
usal
(a p
ro o
f the
met
hod)
or j
ust r
ando
m n
oise
(a c
on).
I thi
nk
som
e w
ork
shou
ld b
e do
ne h
ere
to a
t lea
st tr
y to
dig
into
this
furt
her –
eve
n if
pure
ly ju
st
split
ting
sam
ples
into
repl
icat
ion
and
disc
over
y sa
mpl
es a
nd lo
okin
g at
how
wel
l nov
el
asso
ciat
ions
in th
e di
scov
ery
sam
ple
repl
icat
e (r
athe
r tha
n w
et la
b w
ork)
. W
eag
ree
that
not
bein
gab
leto
tell
apar
ttru
lyca
usal
and
spur
ious
asso
ciat
ions
amon
gno
vel
asso
ciat
ions
isfr
ustra
ting.
We
belie
veho
wev
erth
atso
lvin
gth
ispr
oble
mw
ould
nece
ssar
ilyre
quire
w
etla
bex
perim
ents
.Unf
ortu
nate
ly,s
plitt
ing
sam
ples
into
repl
icat
ion
and
disc
over
yw
ould
only
say
so
met
hing
abou
tth
ero
bust
ness
ofth
est
atis
tical
asso
ciat
ion
betw
een
varia
nts
and
phen
otyp
es,n
ot
thei
rbe
ing
caus
al.A
SNP
whi
chis
stro
ngly
asso
ciat
edw
ithre
sist
ance
byLD
fore
xam
ple
coul
dbe
va
lidat
ed b
y th
is a
ppro
ach,
whe
reas
a tr
uly
caus
al S
NP
with
wea
ker a
ssoc
iatio
n co
uld
fail.
In
the
abse
nce
ofw
etla
bex
perim
ents
,we
chos
eto
(i)as
sess
how
wel
lD
BG
WA
Sw
ould
reco
ver
kn
own
dete
rmin
ants
and
(ii)d
escr
ibe
nove
lass
ocia
tions
and,
whe
npo
ssib
le,h
owlik
ely
they
wer
eto
be
truly
caus
al.
Som
eof
them
(e.g
.L6
50M
amin
o-ac
idch
ange
for
P.ae
rugi
nosa
resi
stan
ceto
le
voflo
xaci
n)ev
oke
poss
ible
resi
stan
cem
echa
nism
s.O
ther
s(s
ee(n
ew)
Tab
le1)
are
likel
yto
be
ca
used
bya
sele
ctio
nbi
asin
the
desi
gnof
the
pane
ls(o
rang
e'C
R'(
for
‘co-
resi
stan
ce’)
inth
ela
st
co
lum
n)or
LD(h
igh
r²in
dex
inth
ela
stco
lum
n).F
inal
ly,w
eal
soas
sess
edth
eab
ility
ofD
BG
WA
Sto
te
llap
artt
ruly
caus
alan
dsp
urio
usas
soci
atio
nsus
ing
sim
ulat
edda
ta,w
here
we
knew
the
true
caus
al
el
emen
ts.
The
resu
ltsw
ere
prev
ious
lypr
esen
ted
ina
sepa
rate
bioR
xiv
pre-
prin
t
(http
s://w
ww
.bio
rxiv
.org
/con
tent
/ear
ly/2
017/
03/0
3/11
3563
)an
dar
eno
win
clud
edas
anap
pend
ixto
th
is m
anus
crip
t (ne
w S
1 A
ppen
dix)
.
3.4
The
resu
lts a
re c
ompa
red
to S
EER,
but
I be
lieve
pys
eer i
s pro
babl
y a
bette
r co
mpa
riso
n fo
r spe
ed.
We
than
kth
ere
view
erfo
rpoi
ntin
gou
tpys
eer,
the
upda
ted
vers
ion
ofSE
ER.W
efu
llyre
plac
edSE
ER
bypy
seer
inth
isw
ork
(incl
udin
gth
ete
xtan
dth
ebe
nchm
arks
).A
sth
isw
asal
soa
conc
ern
of
R
evie
wer
1,w
epr
ovid
em
ore
deta
ilsin
item
1.12
onw
hat
chan
ged
inth
em
anus
crip
tan
din
the
benc
hmar
ks b
y re
plac
ing
SEER
by
pyse
er.
Node ID Allele feq Pheno0 Pheno1 Seq Length
n170 106 10/163 96/119 663
n12598 174 151/163 23/119 36
n17983 172 149/163 23/119 36
n8021 63 53/163 10/119 45
n170 n12598
n17983
n8021
����������� � ��� ����� ������� � � ��� �� ������ ����� ���� �� ��������
����� �� � ���� �� � ���� ��� ��� �� � ���� ��� ����� ����� � ���� �� ���� �
���� �� �� � ������� �� ���� � �� ���� ���� ������ ������ ���� ���� �� � ���
�������� ������� ��� �� ���� �������� ��� �������� ! �� �" ##$% &'()�� � �������� ��
��������"��� ����� �� �� ��� ���� ���� ����� ���� ������� �� �� ���� ��� ��� ��������
�������� �" ������ k − 1 �� � �������
���� ��� � ��������� ���� ����
��������� ������ �����
���� λ [1× 10−4; 0.4]
��� λ [1× 10−2; 370]
���� �(���λ [1× 10−4; 0.4]α ]0; 1[
� �� �*+ C [0.5; 40]
� � �*+C [0.5; 40]γ [0; 0.3]
���� "����m [2; 20]
���� ���� [1; 25]
�,-
allele_fq_mean
allele_fq_sd
diff_alleles
contig_homology
sign_node_effect_sd
length_neg_mean
sign_node_degree_Qu.0.05
min_q
sign_node_degree_Median
diff_length
node_degree_sd
node_degree_Qu.0.95
sig_node_ratio
sign_node_degree_sd
sign_node_degree_Qu.0.95
diff_contig
max_contig_pos
node_degree_Median
node_degree_Qu.0.05
length_neg_sum
max_contig_neg
sign_node_effect_Qu.0.95
node_effect_sd
node_effect_Qu.0.95
sign_node_effect_Qu.0.05
node_effect_Median
sign_node_effect_Median
pos_effect_ratio
length_pos_mean
length_pos_sum
sum_length
sig_node_number
node_effect_Qu.0.05
node_number
allele_fq_meanallele_fq_sddiff_allelescontig_homologysign_node_effect_sdlength_neg_meansign_node_degree_Qu.0.05min_qsign_node_degree_Mediandiff_lengthnode_degree_sdnode_degree_Qu.0.95sig_node_ratiosign_node_degree_sdsign_node_degree_Qu.0.95diff_contigmax_contig_posnode_degree_Mediannode_degree_Qu.0.05length_neg_summax_contig_negsign_node_effect_Qu.0.95node_effect_sdnode_effect_Qu.0.95sign_node_effect_Qu.0.05node_effect_Mediansign_node_effect_Medianpos_effect_ratiolength_pos_meanlength_pos_sumsum_lengthsig_node_numbernode_effect_Qu.0.05node_number
0.5
0
0.5
1
individual variables correlation for nh5_repVal