海からの遺伝子汚染-海洋における薬剤耐性遺伝子とヒトへの伝播

海洋基因污染——海洋中的耐药基因及其向人类的传播

基本信息

批准号：
18780147
负责人：
野中里佐
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Dokkyo Medical University (2007)Ehime University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

1.海洋由来テトラサイクリン耐性菌から腸内細菌への耐性遺伝子の伝達18年度の研究成果により養殖場に存在するさまざまな細菌がtet(M)を保有することが明らかになった。本研究ではこれらの耐性菌からヒト腸内細菌への薬剤耐性遺伝子伝達の有無およびその頻度を明らかにするために養殖環境由来のオキシテトラサイクリン耐性菌を遺伝子供与菌として、Escherichia coliおよびEnterococcus faecalisを受容菌として用い接合伝達実験を行った。その結果、養殖場底泥および海水より分離したVibrio sp.68株中5株からE. coliへ、ブリより分離された魚病細菌Lactococcus garvieaeからE. faecalisへの遺伝子伝達が確認された。またそれぞれの伝達頻度は(耐性遺伝子を獲得した菌数/レシピエント菌数)それぞれ10^<-7>から10^<-3>および10^<-6>から10^<-5>であった。このように養殖環境に存在する耐性菌の中には遺伝子伝達能を保有するものが存在し、養殖場での耐性菌の出現・増加に深く関わっていることが示唆された。2.テトラサイクリン耐性遺伝子tet(M)の分子進化18年度の研究成果によりテトラサイクリン耐性遺伝子tet(M)は人間活動の影響が極めて少ないと考えられる場所にも分布することが明らかになった。この理由について考察するためにtet(M)を代表とするリボソーム保護タンパク質の分子系統解析を行い、その分岐時期を推定した。その結果本遺伝子の分化時期は生物界3大ドメイン(細菌・古細菌・真核生物)の分岐時期とほぼ同時期あるいは少なくとも細菌の多様化以前のイベントであると推察された。このようにtet(M)が非常に古い起源をもつことは本遺伝子が自然環境中に広く分布する理由を説明できるのと同時に、本遺伝子が耐性以外の機能も有する可能性を示すものであると考えられる。

1.海洋源性四环素抗性细菌向肠道细菌转移抗性基因2018年的研究结果显示，水产养殖场中存在的多种细菌携带tet(M)。在本研究中，为了阐明从这些耐药细菌到人类肠道细菌的耐药基因转移的存在和频率，使用来自水产养殖环境的土霉素耐药细菌以大肠杆菌和粪肠球菌作为基因供体细菌进行接合转移实验。使用它作为细菌进行。结果证实，从养鱼场底泥和海水中分离出的 68 株弧菌中，有 5 株基因转移至大肠杆菌，以及从黄尾鱼中分离出的鱼病细菌加氏乳球菌转移至粪肠球菌。各自的传播频率(获得抗性基因的细菌数/受体细菌数)分别为10 ^ -7 ～10 ^ -3 、10 ^ -6 ～10 ^ -5 。塔。这些结果表明，水产养殖环境中存在的一些耐药菌具有转移基因的能力，并深度参与了水产养殖场耐药菌的出现和增加。 2. 四环素抗性基因tet(M)的分子进化2018年的研究结果表明，四环素抗性基因tet(M)甚至分布在被认为受人类活动影响最小的地区。为了调查其原因，我们对包括 tet(M) 在内的核糖体保护蛋白进行了分子系统发育分析，并估计了它们分歧的时间。由此推断，该基因的分化时间与三大生命领域（细菌、古细菌和真核生物）的分化时间大致相同，或者至少是细菌多样化之前的一个事件。 tet(M)的非常古老的起源可以解释为什么该基因在自然环境中广泛分布，并且还表明该基因可能具有除抗性之外的功能。