作者:江庆龄 来源:华东师范大学 发布时间:2024/6/21 22:25:48
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科学家发现抗生素—重(类)金属抗性基因共存证据

 

6月17日,华东师范大学生态与环境科学学院研究员张思宇团队,联合中国科学院城市环境研究所研究员朱冬、美国佐治亚理工学院教授Konstantinos T. Konstantinidis、中国科学院院士朱永官等,证实了农业土壤微生物组中的抗生素抗性基因(ARGs)和重(类)金属抗性基因(MRGs)共存于同一遗传原件,且具备更强的可迁移性和致病性潜力,为探究生态系统中抗生素和重(类)金属共抗性微生物提供了新的研究思路。相关研究在线发表于《自然—通讯》。

微生物携带的ARGs是一种新型环境污染物,其在环境中的迁移和传播,可能引发耐药病原菌的产生,已成为全球最为严重的公众卫生问题之一。长期施用有机肥,不仅会增加土壤中ARGs的丰度和多样性,也会增加MRGs的丰度和多样性。前期研究表明,农业土壤中可能存在同时携带ARGs和MRGs的微生物。

研究团队对全球尺度的农业土壤宏基因组进行分析,提出针对ARG-MRG共存contig分析的方法,发现了有机肥施用增加了ARG-MRG的共存类型,而携带ARG-MRG共抗性基因的土壤微生物组,通常也携带更高占比的可移动遗传原件基因(MGEs)和决定微生物致病性的毒力基因(VFGs)。进一步分析发现,共存于同一遗传原件的ARGs和MRGs,在重(类)金属胁迫压力下表现出更高的转录组活性。 

农业土壤微生物组中ARG-MRG共存的丰度和类型。图片来源于《自然—通讯》

在此基础上,研究人员应用机器学习模型,预测了全球尺度上农业土壤中ARG-MRG共抗性微生物的丰度,发现在北美洲中部、欧洲东部、亚洲西部和中国东北部地区的土壤中存在较高的污染风险。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-49165-5

 
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