环境中抗生素抗性基因的水平传播扩散

抗生素抗性基因作为一类新型环境污染物,其在不同环境介质中的传播扩散可能比抗生素本身的环境危害更大,其中,水平基因转移是抗生素抗性基因传播的重要方式,是造成抗性基因环境污染日益严重的原因之一.本文系统阐述了抗生素抗性基因在环境中发生水平转移的主要分子传播元件及其影响因素,这对于正确揭示抗性基因的分子传播机制具有重要意义.结合多重抗药性的传播扩散机制,探讨了行之有效的遏制抗生素抗性基因传播扩散的方法和途径,并针对目前的污染现状,对今后有关抗生素抗性基因水平转移的研究重点进行了展望.     

土壤—小麦食物链硒转移模式及其应用

利用~(75)Se为示踪剂,研究了土壤-小麦系统中Se的迁移和分布规律。土壤Se植物可利用系数SA=0.3—1.9,土壤不同,SA值也不同。土壤固液两相中Se的分配系数Kd=141—395,说明土壤对Se有强烈的吸附作用,Kd大小顺序为:暗棕色森林土>黑土>草甸棕壤。小麦对土壤Se的浓集系数CF=0.09—0.14,小麦不是浓集Se的作物;Se在小麦各器官间CF值>1,表明其在小麦体内运转比较容易。作者提出了一个食物链Se转移模式,评价了土壤有效Se水平,指出草甸棕壤有效Se充足,黑土和暗棕色森林土则不足。估算了病区每人每天摄Se量为26.6μg,远低于我国成人安全摄Se量建议值40—240μg/人·日的下限值。     

土壤噬菌体及其介导的抗生素抗性基因水平转移研究进展

土壤中抗生素耐药性的扩散对全球的公共卫生和食品安全造成威胁,严重挑战人类感染类疾病的预防与治疗.噬菌体介导的抗生素抗性基因(ARGs)的水平转移是环境中抗性基因扩散的重要机制.但是,噬菌体对土壤环境中抗性基因传播的贡献尚未见报道.本文综述了土壤环境中噬菌体的分布特征与影响因子,总结了纯化和富集土壤噬菌体的主要研究方法;...     

鱼类的基因转移

1982年美国科学家Palmiter等人在世界上首次运用基因工程技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵,获得了具有快速生长效应的“超级鼠”,其成熟大小为一般小鼠的两倍。虽然“超级鼠”没有什么实际应用价值,但这一实验的成功却为运用基因工程技术培育具有优良性状(如快速生长,抗病及抗寒等)的经济动物投下了希望的曙光。果然,在Palmiter等的结果宣布不久,一个世界范围的转基因动物研究已经兴起,相继开展了猪、兔、鸡、羊等的转基因研究,并都取得了令人鼓舞的进展。我们知道,鱼类是我国人民的主要蛋白质食物     

禽类的基因转移

动物基因转移技术用得最早最多的是微注射法,鱼类因是体外受精受精卵易于获取,哺乳动物则因受精卵原核较大易于进行遗传操作,所以,这两类动物的转基因研究起步较早,进展也很快。禽类因难于用微注射法直接对受精卵进行操作,故其转基因研究的进展较慢。最早进行禽转基因途径的尝试,是Pandey和Patehell(1982)用辐射处理精子,因此法转入的DNA是完全随机的,故难于实现目标基因的转移。Souza(1984)用反转录病毒作为载体,通过感染幼鸡而导入,使外源鸡生长激素(cGH)基因得到了表达,血浆cGH水平增高,但转基因鸡并无促生长效应。后来,Scanes和Leung(1986)给鸡注射外源cGH,发现试验鸡仅早期有增重效果,1月龄之后与对照组则无体重差异。故近年     

畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染的研究进展

畜禽养殖中抗生素不当使用导致的抗生素抗性基因(ARGs)污染问题日益严重,引起了国际社会的广泛关注。养殖环境中的ARGs不但可通过吸附、解吸、迁移等途径发生跨介质扩散,也可通过水平基因转移(HGT)使耐药性跨菌属传播,甚至通过食物链传递给人类,对公众健康造成潜在威胁。然而,目前缺少以大健康视角总结分析畜禽养殖环境ARGs赋存特征、关键环境过程和阻控技术的研究,导致对ARGs传播风险的评估和污染阻控对策的制定难以有效开展。本文在分析不同国家、畜种、环境介质中ARGs污染水平差异的基础上,阐述了ARGs在畜禽养殖环境中的关键环境过程和主要影响因素,重点论述了当前畜禽养殖业ARGs的污染阻控技术,最后结合大健康的方法理念,指出了目前研究存在的不足和亟需加强的方面,尤其强调了明确ARGs时空演变规律和环境过程机制、开发绿色高效的污染阻控技术的重要性与紧迫性,以期为畜禽养殖环境中ARGs健康风险评估和污染阻控技术的开发提供理论依据。     

基因转移研究进展

基因治疗已经广泛应用于遗传病,肿瘤等疾病治疗临床试验,基因转移方法是基因治疗研究的基础和关键,脂质体介导的基因转移是物理化学方法中的最佳选择;反转录病毒介导的基因转移系统较为成熟,临床运用最广泛;腺病毒、腺病毒相关病毒基因转移系统也已进入临床试验,单纯疱疹病毒,痘苗病毒,细小病毒以及哺乳动物细胞人工染色体的基因转移系统也在研究之中。     

细菌多重耐药性的转移与基因盒-整合子系统

细菌的多重耐药已成为临床治疗的难题,近年来耐药基因转移的新机制与基因盒-整合子系统密切相关。本文就该系统的发展历史、整合子的结构与分类、基因盒的种类与表达、基因盒．整合子的检测方法及其多重耐药性传递的相关性作一全面阐述。     

肿瘤转移过程中相关基因的研究进展

肿瘤细胞转移相关基因的激活和／或转移抑制相关基因的失活均可诱发肿瘤细胞转移表型而导致转移的发生。肿瘤细胞成瘤性和转移性分别受“转移相关基因”和“转移抑制相关基因”的调控。本就肿瘤转移的细胞学基础,肿瘤转移相关基因的研究及肿瘤转移抑制相关基因的研究进行了综述。     

电针介导的基因转移

基因转移是实现基因治疗的关键技术之一 ,目前尚缺少简便、易行、有效、安全的方法 .首次将我国传统的针刺技术与现代转基因技术结合起来 ,创建了一种电针转基因的方法 .应用针灸针携带外源基因 ,经皮针刺 ,进行直流电刺激 ,可实现有效的基因转移 .     

Horizontal transfer of antibiotic resistance genes in a membrane bioreactor

Growing attention has been paid to the dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs) in wastewater microbial communities. The application of membrane bioreactors (MBRs) in wastewater treatment is becoming increasingly widespread. We hypothesized that the transfer of ARGs among bacteria could occur in MBRs, which combine a high density of bacterial cells, biofilms, and antibiotic resistance bacteria or ARGs. In this study, the transfer discipline and dissemination of the RP4 plasmid in MBRs were investigated by the counting plate method, the MIDI microorganism identification system, and quantitative polymerase chain reaction (qPCR) techniques. The results showed that the average transfer frequency of the RP4 plasmid from the donor strain to cultivable bacteria in activated sludge was 2.76 × 10⁻⁵ per recipient, which was greater than the transfer frequency in wastewater and bacterial sludge reported previously. In addition, many bacterial species in the activated sludge had received RP4 by horizontal transfer, while the genera of Shewanella spp., Photobacterium spp., Pseudomonas spp., Proteus spp., and Vibrio spp. were more likely to acquire this plasmid. Interestingly, the abundance of the RP4 plasmid in total DNA remained at high levels and relatively stable at 10⁴ copies/mg of biosolids, suggesting that ARGs were transferred from donor strains to activated sludge bacteria in our study. Thus, the presence of ARGs in sewage sludge poses a potential health threat.     

内蒙古锡林郭勒牧区发酵乳制品抗生素抗性基因多样性

【目的】研究锡林郭勒牧区发酵乳制品中的常见抗生素抗性基因丰度,揭示抗生素在当地的使用情况以及抗性基因对当地生态环境的污染程度,为后续探索环境中抗生素抗性基因来源、传播和扩散机制提供一定的数据基础。【方法】应用荧光定量PCR技术(q-PCR)对采集自内蒙古锡林郭勒牧区的6份传统发酵酸牛乳和5份酸马乳中的抗生素抗性基因进行绝对定量分析。【结果】22种常见抗性基因均有检出,绝对含量范围在(1.028±0.338)-(8.648±0.087)lg(copies/m L)之间。通过对比酸牛乳和酸马乳样品发现,前者红霉素类(erm B)、链霉素类(str A、str B)、万古霉素类(gyr A)、四环素类(tet O)、氟喹诺酮类(yidy)、氯霉素类(cat)抗性基因丰度显著高于后者(P0.05),其余15种常见抗性基因丰度在两组样品之间无显著差异。【结论】发酵乳制品可能是潜在的抗性基因储存库,有必要对上市的发酵乳制品从表型和基因水平进行抗生素抗性分析。     

宏基因组学在微生物抗生素抗性基因检测中的应用

抗生素广泛应用于人类和动物疾病的治疗等过程中。不合理利用和滥用抗生素导致耐药细菌、抗性基因的产生和传播。宏基因组学能够分析不同环境中抗生素抗性基因的多样性,并且完善目前已有的或构建新的宏基因组文库,从而为将来进行基因比对提供有力的参考。本文将综述宏基因组学在人类、动物和环境中微生物抗生素抗性基因检测的应用,以期为未来评估抗性基因风险和解决抗生素耐药性问题提供技术支持。     

Characterisation and transfer of antibiotic resistance genes from enterococci isolated from food

The genetic determinants responsible for the resistances against the antibiotics tetracycline [tet(M), tet(O), tet(S), tet(K) and tet(L)], erythromycin (ermA,B,C; mefA,E; msrA/B; and ereA,B) and chloramphenicol (cat) of 38 antibiotic-resistant Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis strains from food were characterised. In addition, the transferability of resistance genes was also assessed using filter mating assays. The tet(L) determinant was the most commonly detected among tetracycline-resistant enterococci (94% of the strains), followed by the tet(M) gene, which occurred in 63.0% of the strains. Tet(K) occurred in 56.0% of the resistant strains, while genes for tet(O) and tet(S) could not be detected. The integrase gene of the Tn916-1545 family of transposons was present in 81.3% of the tetracycline resistant strains, indicating that resistance genes might be transferable by transposons. All chloramphenicol-resistant strains carried a cat gene. 81.8% of the erythromycin-resistant strains carried the ermB gene. Two (9.5%) of the 21 erythromycin-resistant strains, which did not contain ermA,B,C, ereA,B and mphA genes harboured the msrC gene encoding an erythromycin efflux pump, which was confirmed by sequencing the PCR amplicon. In addition, all E. faecium strains contained the msrC gene, but none of the E. faecalis strains. Transfer of the genetic determinants for antibiotic resistance could only be demonstrated in one filter mating experiment, where both the tet(M) and tet(L) genes were transferred from E. faecalis FAIR-E 315 to the E. faecalis OG1X recipient strain. Our results show the presence of various types of resistance genes as well as transposon integrase genes associated with transferable resistances in enterococci, indicating a potential for gene transfer in the food environment.     

幽门螺杆菌抗生素耐药机制研究进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)感染可引起消化性溃疡、胃粘膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃癌。随着抗生素耐药性的问题越来越严重,耐药机制的研究也不断深入。分子检测方法,尤其是核酸检测技术,可高效、快速、准确地检测幽门螺杆菌抗生素耐药基因及突变,对幽门螺杆菌感染的临床治疗发挥重要的指导作用,同时也可对幽门螺杆菌抗生素耐药性进行大规模及时有效监控。本文讨论了关于幽门螺杆菌抗生素耐药机制并着重总结了相关耐药基因及突变。     

抗生素耐药基因在畜禽粪便-土壤系统中的分布、扩散及检测方法

抗生素耐药基因作为一种新型的环境污染物已引起研究者的高度关注。畜禽养殖业长期将抗生素添加到饲料中,在促进动物生长、预防和治疗动物疾病等方面起了重要作用。这些抗生素大多数不能被动物完全吸收,在动物肠道中诱导出耐抗生素细菌和抗生素耐药基因,并随着粪便排出体外。畜禽粪便作为重要的抗生素、耐抗生素细菌和抗生素耐药基因储存库,通过堆粪、施肥等农业活动进入土壤环境中,可刺激土壤中耐抗生素细菌和抗生素耐药基因的富集。耐药基因借助于基因水平转移等方式在土壤介质中进一步传播扩散,甚至进入植物中随食物链传播,对生态环境和人类健康造成极大的威胁。为了正确评估抗生素耐药基因的生态风险,本文结合国内外相关研究,系统阐述了畜禽粪便-土壤系统中抗生素耐药基因的来源、分布及扩散机制,同时探讨了细菌耐药性的主要研究方法,指出堆肥化处理仍是目前去除抗生素耐药基因的主要手段,并对今后的研究方向进行展望。     

Antibiotic susceptibility patterns and resistance genes of starter cultures and probiotic bacteria used in food

A survey of starter and probiotic cultures was carried out to determine the current antibiotic resistance situation in microbial food additives in Switzerland. Two hundred isolates from 90 different sources were typed by molecular and other methods to belong to the genera Lactobacillus (74 samples), Staphylococcus (33 samples), Bifidobacterium (6 samples), Pediococcus (5 samples), or were categorized as lactococci or streptococci (82 samples). They were screened for phenotypic resistances to 20 antibiotics by the disk diffusion method. Twenty-seven isolates exhibiting resistances that are not an intrinsic feature of the respective genera were further analyzed by microarray hybridization as a tool to trace back phenotypic resistances to specific genetic determinants. Their presence was finally verified by PCR amplification or Southern hybridization. These studies resulted in the detection of the tetracycline resistance gene tet(K) in 5 Staphylococcus isolates used as meat starter cultures, the tetracycline resistance gene tet(W) in the probiotic cultures Bifidobacterium lactis DSM 10140 and Lactobacillus reuteri SD 2112 (residing on a plasmid), and the lincosamide resistance gene lnu(A) (formerly linA) in L. reuteri SD 2112.     

Direction of aminoacylated transfer RNAs into antibiotic synthesis and peptidoglycan-mediated antibiotic resistance

Prokaryotic aminoacylated-transfer RNAs often need to be efficiently segregated between translation and other cellular biosynthetic pathways. Many clinically relevant bacteria, including Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis and Pseudomonas aeruginosa direct some aminoacylated-tRNA species into peptidoglycan biosynthesis and/or membrane phospholipid modification. Subsequent indirect peptidoglycan cross-linkage or change in membrane permeability is often a prerequisite for high-level antibiotic resistance. In Streptomycetes, aminoacylated-tRNA species are used for antibiotic synthesis as well as antibiotic resistance. The direction of coding aminoacylated-tRNA molecules away from translation and into antibiotic resistance and synthesis pathways are discussed in this review.     

不同环境介质中抗生素耐药性的检测方法研究进展

抗生素在医疗和畜禽养殖业的大量使用增加了环境中抗生素抗性微生物(ARB)和抗性基因(ARGs)的丰度与多样性,加速了抗生素耐药性在环境中的传播,给人类公共健康造成潜在威胁。但目前对于环境中耐药性的污染现状缺少足够的信息,相关研究方法亟待优化和完善。本文通过综述环境中抗生素耐药性的国内外研究现状,探讨了不同环境(水、土壤、空气等)样品的采集方法以及耐药性的检测方法——传统微生物培养法和分子生物学方法(如定性与定量PCR、DNA杂交及微阵列技术、宏基因组学方法等),旨在为多环境介质中抗生素耐药性的研究提供科学依据和技术支持。     

耐药基因数据库概述

抗生素是人类历史上的革命性发现,其临床应用挽救了无数患者的生命。但是随着抗生素的广泛使用和滥用,越来越多的病原菌产生了耐药性,甚至出现了具有多重耐药性的"超级细菌"。在人类与病原菌斗争的军备竞赛中,人类即将面临无药可用的境地。针对微生物的耐药性、耐药机制及耐药性传播的研究吸引了众多科研工作者的目光,各种耐药基因数据库以及耐药基因分析工具应运而生。文中对目前耐药领域的基因数据库进行收集整理,从数据库类型、数据特征、耐药基因预测模型以及可分析序列的类型等方面对这些数据库进行论述和介绍。此外,文中对抗金属离子和抗杀菌剂的基因数据库也有所涉及,将为如何选择及使用耐药基因数据库提供参考和帮助。