ISME：原生动物捕食促进拮抗微生物群体间的抗生素抗性传播

文摘 2024-10-04 08:02 瑞士

原文献信息：Liu C, Wang Y, Zhou Z, Wang S, Wei Z, Ravanbakhsh M, et al. Protist predation promotes antimicrobial resistance spread through antagonistic microbiome interactions. The ISME Journal. 2024, wrae169.

摘要：

抗生素抗性已成为重大的公共卫生威胁。在本研究中，我们揭示了原生动物捕食作为抗生素抗性传播的一个被忽视的驱动因素。此前的研究主要集中在抗生素抗性基因的分布上，而我们的工作则阐明了土壤原生动物在抗生素抗性动态中发挥的重要作用。通过结合宏基因组学和控制实验，我们证明了原生动物导致抗生素抗性的增加。我们通过机制研究发现，这种增加与微生物群中的抗菌活性促进作用相关联。原生动物的捕食赋予了能够产生拮抗性次生代谢物的细菌竞争优势，而这些次生代谢物反过来促进了抗生素抗性细菌的繁殖。本研究为原生动物和土壤微生物群在调节抗生素抗性动态中的复杂相互作用提供了新的见解，并突出了顶层控制对抗生素抗性传播的重要性，同时直接将其与微生物群中的跨界相互作用联系起来。管理原生动物群体可能成为控制环境中抗生素抗性爆发的重要工具。

结果：

本研究探讨了原生动物相对丰度、抗生素抗性基因（ARGs）和抗生素生物合成基因簇（BGCs）在植物生长过程中动态变化的关系。通过对番茄根际土壤样本的宏基因组分析，研究发现原生动物的相对丰度与ARGs的丰度存在显著的正相关性，并且原生动物的捕食显著增加了ARGs的丰富度。共现网络分析显示，吞噬性原生动物与富集的ARGs之间存在密切的正相关关系。宏基因组装配体（MAGs）的功能分析表明，ARGs主要分布于Proteobacteria等细菌门类中，且ARGs携带者与BGCs携带者通常存在共同抵抗原生动物捕食的机制。

进一步研究发现，ARGs携带者在土壤中对ARGs的丰度有较大贡献，并且相对丰度与原生动物的相对丰度显著相关。此外，含有抗生素BGCs的ARGs携带者在面对原生动物捕食时表现出更强的抵抗力。

为了验证原生动物对细菌群落的影响，研究还通过自由生活阿米巴（Naegleria sp.）与合成细菌群落（SynComs）的共培养实验，发现原生动物捕食显著增加了细菌群落中ARGs和抗生素相关基因的表达。该实验还发现，抗生素生产菌株Bacillus velenzensis SQR9在捕食压力下表现出更强的生存能力，且细菌群落中与生物膜形成相关的基因表达也得到了上调，表明细菌群落启动了多种防御机制来应对原生动物的捕食。

文中图表：

微生物生态 iMcro

欢迎关注呀，这里有最新的科研动态。交流、讨论or其它合作请联系小编chujinchujinchujin

最新文章

手把手全流程教你0基础掌握宏基因组高级生信分析，宝藏课程！

Current Biology：剪切流+过氧化氢组合阻碍细菌迁移和生长

ISME J：入侵时间对合成细菌群落入侵效果的影响

Nature News and Views：粘附细菌如何驱动结肠癌的发展

Nature Reviews Microbiology: 微生物硫代谢的多样性与生态学

iScience：口腔共生菌利用六型分泌系统对抗病原菌

Nature Communications: 细菌在面对抗生素时竟主动“送死”

顶尖操作！Nature联合众多学术泰斗,破解微生物领域历史难题！

Nature Microbiology：单细胞成像揭示结核分枝杆菌的线性与异质性生长

Nat Rev Microbiol: 微生物胞外聚合物EPS在环境、技术和医学中的应用

Nature Communications：无荧光标记机器学习追踪动物细胞界面上细菌的运动性

顶刊中的数据分析方法，没有您想象的那么神秘

新型图像分析软件实现微量孔板中早期生物膜生长的定量分析

ISME：海绵共生体揭示微生物间复杂互作

ISME J: 接触多环芳烃会改变皮肤病毒组的组成和病毒-宿主互作

Soil Biol Biochem：外在因素而非内在因素决定了枯木的微生物定殖

Current Biology：生物生物膜一场“Jekyll与Hyde”的生态博弈

Current Biology：土壤细菌与菌根真菌互生关系的生物学与化学奥秘

从噬菌体中提取溶菌肽--对付鲍曼不动杆菌的秘密武器

Nature Physics：细菌生物膜中传播性波纹出现的原因

Nature Communications：尾部组装干扰是细菌抗病毒防御中的常见策略

火爆全球！Nature再创奇迹，微生物领域迎来史上最大突破，太炸裂！

噬菌体防治细菌生物被膜相关感染的研究进展

【专家讲坛】噬菌体与生物被膜：细菌群体抗性机制及潜在策略

Science：DdmDE防御系统介导的质粒消除的分子机制

Nature reviews microbiology: 瞄准抗菌耐药性质粒的传播

mBio：霍乱弧菌与裂解性噬菌体ICP1的免疫对抗

Nature Communications：重新评估并提升环境细菌的可培养率

Nature：病毒衍生的酶能够破坏细胞膜结构

数据分析 | 微生物宏基因组数据组装、分箱等高级分析如何可视化？

Nature reviews microbiology: 从土壤到抗击抗菌耐药性

Science：抗菌肽-从进化中汲取应用灵感

Nature：噬菌体重建NAD+以对抗细菌免疫

mSystems：急性铜绿假单胞菌肺部感染噬菌体治疗的集合种群模型

Nature：新病毒基因组网站旨在使共享序列变得更容易和公平

史上最强！寒门学者连发三篇Nature赋能微生物生态领域！历史将被改写！

去聚合酶活性噬菌体控制耐药肺炎克雷伯菌生物膜

抵御噬菌体感染的霍乱弧菌IV型限制系统

蓝藻生物膜：从自然系统到应用

Current Biology：海洋藻类如何进化出固氮细胞器

Npj Biofilms Microbi: 生物膜物理特性对抗生素敏感性的影响：低频超声的作用

ISME：原生动物捕食促进拮抗微生物群体间的抗生素抗性传播

Nature Communications：代谢物交换提高了生物膜中细菌的存活率和恢复力

Nature Biotechnology：塑料分解细菌推动生物修复业务的增长

Nature Communications：微生境碎片化改变了细菌相互作用的结果

Nat Rev Microbiol：重新发现质粒依赖性噬菌体

Science Careers：如何在大学教职面试中取得成功

Bioresour. Technol |深海油污沉积物修复中细菌专才的关键作用：维持系统稳定性与调控微生物多样性

Nature Communications：人工选择提高了细菌群落对污染物的降解能力

Applied and Environmental Microbiology：霍乱弧菌在水中和仿黏液环境中的运动能力

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉