来源:Frontiers of Environmental Science & Engineering 发布时间:2024/10/12 15:02:33
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FESE | I 类整合子介导的ARGs在饮用水中的传播

论文标题:Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems

期刊:Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者:Shengnan Liu, Zihan Li, Yan Shen, Shuyu Jia, Peng Liu, Xu-Xiang Zhang

发表时间:02 Jul 2024

DOI: 10.1007/s11783-024-1886-2

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南京大学的张徐祥教授团队刘鹏老师在Frontiers of Environmental Science & Engineering期刊第18卷第10期发表了题为“Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems”的研究论文。

本文调查了饮用水处理和分配系统中I类整合子及其携带的抗生素抗性基因(ARGs)的流行情况。研究发现,I类整合子普遍存在于饮用水细菌中,并与多重耐药性密切相关。该研究强调了饮用水是I类整合子介导ARGs转移的潜在储存库,表明I类整合子中ARGs盒子的健康风险需要引起重视。

文章介绍了ARGs的威胁,强调了可移动遗传元件(MGEs)在ARGs水平传播中的关键作用,特别指出I类整合子作为重要的ARGs载体,其在环境中的动态传播对有效控制和减轻抗生素抗性至关重要。文章还回顾了I类整合子在多种环境中的发现,强调了饮用水作为ARGs储存库的重要性,并简要介绍了传统的ARGs检测方法的局限性,由此引出了纳米孔测序作为一种更有效、更快速的新方法。

研究从水源、沉淀池出水、过滤水和氯消毒水中采集水样,并进行富集培养和DNA提取。并进行了细菌分离、抗生素敏感性测试和I类整合子检测,以及MinION测序和生物信息学分析。

图1 流程图和采样点

实验发现,从饮用水样品分离的细菌中I类整合子阳性菌株在水源和沉淀池出水中最为常见,并与多重耐药性相关。qPCR分析发现氯消毒处理可以有效降低其丰度,而絮凝、沉淀和过滤等预处理步骤的影响较小。MinION测序和生物信息学分析发现主要耐药类型为氨基糖苷类(Aminoglycoside)和甲氧苄啶类(Trimethoprim)药物。I类整合子携带的ARGs盒(GCAs)的种类和分布分析发现|aac(6)-II|arr|是最常见的GCAs类型,并在氯消毒水中检出率最高。

图2 细菌分离物中 intI1 基因的流行和多重抗生素耐药性

图3 饮用水环境中 1 级整合子中 ARGs 的出现和去向

本研究揭示了饮用水处理过程中I类整合子和ARGs的变化,强调了氯消毒处理在降低ARGs丰度方面的作用。未来研究应探索I类整合子的宿主,研究ARGs在不同环境中的传播途径,开发新型控制策略,并建立ARGs监测网络,以更好地理解ARGs的传播趋势并有效控制其风险。

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本文内容来自FESE期刊2024年第18卷第10期发表的研究文章 “Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems”。通讯作者为南京大学的刘鹏老师。

引用格式:Shengnan Liu, Zihan Li, Yan Shen, Shuyu Jia, Peng Liu, Xu-Xiang Zhang. Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems. Front. Environ. Sci. Eng., 2024, 18(10): 126 https://doi.org/10.1007/s11783-024-1886-2

期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊,聚焦环境领域前沿问题与研究成果,重点关注开创性、跨学科的研究,致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台,是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划重点期刊。

主编:曲久辉院士,John Crittenden院士

期刊官网1(国内免费获取)

http://journal.hep.com.cn/fese

期刊官网2

www.springer.com/journal/11783

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