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城市環(huán)境所在抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)移研究中獲進展
2020年12月30日 09:53:56
來源：城市環(huán)境研究所 點擊量：6231
基于此，中國科學院城市環(huán)境研究所研究員崔麗利用單細胞拉曼光譜，結(jié)合重水逆向標記技術(shù)，實現(xiàn)了對胞外ARGs從土壤到臨床病原菌轉(zhuǎn)化過程的研究。在抗生素作用下，氘標抗性菌具有高代謝活性，可在一小時內(nèi)將體內(nèi)的氘完全代謝，即在拉曼光譜下，抗性菌的拉曼C-D峰由高到消失。通過這一表型特征，研究人員快速鑒別出敏感型的受體菌與耐藥型的抗性基因結(jié)合子，通過計算結(jié)合子在總菌中的比例，可評估抗性基因的傳播能力并定量其風
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】抗生素抗性基因(ARGs)在環(huán)境中的遷移擴散對人類的健康安全造成威脅。環(huán)境中存在大量胞外DNA，在這些DNA中攜帶的ARGs會通過轉(zhuǎn)化的方式水平轉(zhuǎn)移至人類病原菌中。然而，學界尚不清楚ARGs從環(huán)境到臨床病原菌的傳播軌跡以及ARGs傳播風險。
基于此，中國科學院城市環(huán)境研究所研究員崔麗利用單細胞拉曼光譜，結(jié)合重水逆向標記技術(shù)，實現(xiàn)了對胞外ARGs從土壤到臨床病原菌轉(zhuǎn)化過程的研究。在抗生素作用下，氘標抗性菌具有高代謝活性，可在一小時內(nèi)將體內(nèi)的氘完全代謝，即在拉曼光譜下，抗性菌的拉曼C-D峰由高到消失。通過這一表型特征，研究人員快速鑒別出敏感型的受體菌與耐藥型的抗性基因結(jié)合子，通過計算結(jié)合子在總菌中的比例，可評估抗性基因的傳播能力并定量其風險。研究人員進一步將上述方法運用至土壤胞外DNA中，對五類ARGs的轉(zhuǎn)化能力進行檢測，發(fā)現(xiàn)氨芐青霉素類ARGs的傳播風險大于頭孢拉定類及環(huán)丙沙星類，美羅培南類和萬古霉素類ARGs的傳播風險小。該方法針對可轉(zhuǎn)移的胞外ARGs進行了鑒定和風險評估，為預(yù)防高風險ARGs的傳播提供了新指導。
相關(guān)研究成果以Phenotypic Tracking of Antibiotic Resistance Spread via Transformation from Environment to Clinic by Reverse D2O Single- Cell Raman Probing為題，發(fā)表在Analytical Chemistry上，城市環(huán)境所博士研究生李弘哲為論文第一作者，崔麗為論文通訊作者。
研究工作得到國家自然基金、中科院原創(chuàng)性創(chuàng)新項目、科學組織聯(lián)盟等的支持。
單細胞拉曼光譜結(jié)合重水逆向標記研究抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)移示意圖
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