Анализ геномной миграции показывает перемещение устойчивости к антибиотикам от людей к животным
Исследование профессора Университета Клемсона задокументировало перемещение устойчивости к антибиотикам от людей к видам животных.
Исследователь Колледжа естественных наук Винсент Ричардс опубликовал результаты, привлекающие внимание к обратному зоонозу — передаче патогенов от человеческих популяций к животным.
В то время как Центры по контролю и профилактике заболеваний США и другие агентства следят за болезнями, передающимися от животных к человеку, существует недостаток знаний об обратном зоонозе.
По словам Ричардса, люди приобрели гены устойчивости к антибиотикам, скорее всего, из-за чрезмерного использования и злоупотребления рецептурными антибиотиками.
«Я обнаружил реальные случаи передачи этих генов устойчивости к антибиотикам от людей к домашнему скоту, домашним животным и дикой природе», — сказал Ричардс, предполагая, что генетический материал передавался при обращении с животными или через сточные воды.
Эти выводы были опубликованы в статье «Внутривидовая интрогрессия генов и высокая пластичность генома для зоонозного патогена Streptococcus agalactiae» в журнале Molecular Biology and Evolution.
Исследование генома Streptococcus agalactiae
В исследовании проанализирован глобальный набор из 901 последовательности генома бактерии Streptococcus agalactiae (стрептококк группы B) от девяти видов хозяев:
Эта бактерия может вызывать опасные для жизни заболевания, такие как менингит, пневмония и сепсис у новорожденных, а также является основной причиной мастита у коров.
Ключевые результаты
- Широкий спектр хозяев: Бактерия поражает широкий таксономический диапазон — наземных и водных млекопитающих, рептилий, амфибий и рыб.
- Структура пангенома: Гены были разделены на основные (общие для всех геномов) и вспомогательные (присутствующие только у некоторых видов). Вместе они составляют пангеном (полный набор генов всех штаммов вида).
- Неожиданное соотношение: Только около 10% пангенома оказались основными, а 90% — вспомогательными.
- Высокая пластичность генома: Исследование показало, как высокая пластичность бактериального генома создает обширный, но сильно разделенный пангеном, что облегчает его дальнейшее расширение. Пластичность позволяет бактериям быстро адаптировать свою ДНК для выживания.
- Направленный перенос генов: Это расширение популяции может вызывать направленный «перелив» генов, демонстрируя, как гены, отобранные в одной нише или хозяине, в конечном итоге могут передаваться другой.
«Гены, адаптированные к одной популяции, теперь передаются в другую популяцию. Конкретный ген устойчивости к антибиотикам, отобранный в человеческих популяциях, теперь передается в популяции животных», — пояснил Ричардс.
В будущем Ричардс планирует применить использованные в этом исследовании геномные методы к изучению родственных стрептококковых бактерий полости рта человека, в частности, для изучения роли определенных метаболических генов в развитии кариеса у детей.