Почвенные и патогенные бактерии обмениваются генами устойчивости к антибиотикам

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе сообщают в журнале Science, что почвенные бактерии и бактерии, вызывающие заболевания у людей, недавно обменялись как минимум семью генами устойчивости к антибиотикам.

По словам учёных, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, насколько широко распространён этот обмен и в какой степени он затрудняет контроль над патогенами.

Ключевые выводы:

• Антибиотики, попадающие в окружающую среду, могут усиливать лекарственную устойчивость у почвенных бактерий, которая впоследствии может передаться человеческим патогенам.
• Обнаруженные гены идентичны у почвенных и патогенных бактерий не только в кодирующих белок участках, но и в соседних некодирующих областях, что указывает на их недавний обмен.
• В некоторых почвенных бактериях эти гены организованы в кластеры, обеспечивающие устойчивость к нескольким классам антибиотиков, включая пенициллины, сульфаниламиды и тетрациклины.

Методология:

Учёные выделили ДНК из почвенных бактерий, взяли образцы в различных регионах США, и вставили её фрагменты в уязвимый к антибиотикам штамм Escherichia coli. Выжившие после обработки антибиотиками E. coli несли гены устойчивости от почвенных бактерий. Эти гены были секвенированы и сравнены с генами патогенных бактерий с помощью высокопроизводительных методов.

Контекст и значение:

• Бактерии активно обмениваются генами в течение жизненного цикла, что ускоряет их эволюцию, включая развитие устойчивости.
• Большинство современных антибиотиков происходят из почвы, где бактерии используют их как оружие в конкурентной борьбе.
• Поступление антибиотиков в окружающую среду (с ферм, из клиник) может обогащать "резервуар" генов устойчивости в почве, делая их более доступными для инфекционных бактерий.