朱永官院士团队在土壤动物肠道中抗性基因扩散取得研究进展

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本研究证实了土壤动物肠道微生物菌群是抗生素抗性基因重要的汇，并且土壤动物肠道微生物与宿主间的互作关系在促进陆地环境中ARGs的进化中扮演着至关重要的作用。 

来源：中国科学院城市环境研究所网站（2021年10月27日）

近日，中国科学院城市环境研究所朱永官团队以土壤线虫为模式动物，结合实时荧光PCR方法、高通量测序以及进化分析，旨在探索土壤动物肠道微生物-抗性基因扩散-宿主年龄之间的互作关系，相关结果以Host age increased conjugal plasmid transfer in gut microbiota of the soil invertebrate Caenorhabditis elegans为题，发表在Journal of Hazardous Materials。周国伟博士为第一作者，杨小茹研究员为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金的资助。

近年来，多项研究显示土壤动物肠道是抗生素抗性基因的热点区域，其在土壤环境中抗性基因的扩散发挥着非常重要的作用。质粒结合是抗性基因 (ARG) 传播的重要途经。然而，关于土壤动物肠道中的抗性基因的扩散潜力仍然缺乏研究，此外，宿主年龄对土壤动物肠道菌群中ARGs扩散的影响也知之甚少。本研究利用典型的线虫-秀丽隐杆线虫为模式土壤动物，利用E. coli MG1655（携带IncP-1ε质粒）为抗性基因供体菌，结合qPCR、平板筛选和高通量测序手段针对以上问题开展研究。实验结果表明，质粒接合率随着线虫的培养时间的延长和培养温度的升高而增加。并且，质粒接合率的变化趋势和相关的功能基因的丰度之间呈现相似的趋势，这些功能基因包括质粒接合过程中交配对形成的调控基因trbBp和促进质粒在受体细胞中复制的基因 trfAp。此外，培养时间和温度显著影响着秀丽隐杆线虫肠道菌群的结构和组成。研究发现，秀丽隐杆线虫肠道的核心微生物群，包括Enterobacteriaceae、Lactobacillaceae和Leuconostocaceae，是抗性基因IncP-1ε接合子的重要贡献者。本研究证实了土壤动物肠道微生物菌群是抗生素抗性基因重要的汇，并且土壤动物肠道微生物与宿主间的互作关系在促进陆地环境中ARGs的进化中扮演着至关重要的作用。

论文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389421024936?via%3Dihub

线虫肠道中抗性基因水平转移频率和宿主年龄之间的互作关系