在长期培养期间,海洋塑层选择性地丰富微生物组合和抗生素耐药性基因

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 微塑料 (MPs) 在海洋环境中普遍存在,并且已知可以容纳微生物群落,称为塑料球.
• 这些塑料球可以作为抗生素耐药性基因 (ARG) 传播的载体,对生态系统和人类健康构成风险.
• 与不同类型的塑料和在自然环境中的暴露时间相关的特定微生物群落和ARG概况在很大程度上仍然没有特征.

研究的目的:

• 在海洋环境中随着时间的推移,研究四种常见的MP类型 (PE,PP,PS,PVC) 的微生物群体组成和ARG丰度.
• 确定MP是否有选择性地丰富特定的ARG,以及这些丰富是否与微生物社区结构相关.
• 评估移动遗传元素,如intl1,在ARG的潜在传播中的作用.

主要方法:

• 四种类型的MP在自然海洋环境中分别化了46,63和102天.
• 使用16S rRNA基因测序进行了微生物社区分析.
• 使用定量PCR (qPCR) 来量化特定ARG (tetA,tetQ,sul1,qnrS) 和移动遗传元件intl1.1.的丰度.
• 使用网络分析来探索ARG与细菌种群之间的共发生模式.

主要成果:

• 塑料球中的微生物基因丰富性在63天后显著增加,随后生物质减少,表明MP作为微生物运输工具.
• 议员们选择性地丰富了ARG,PVC显示了tetA,tetQ,sul1和qnrS的特别丰富.
• 在所有MP类型中检测到移动基因元素intl1,这表明它参与了ARG流动性.
• 网络分析显示,ARG配置文件和关键生物膜形成细菌之间存在强烈的共发生.

结论:

• MPs促进微生物殖民,并作为海洋生态系统中微生物传播的载体.
• 特定的塑料类型可以选择性地丰富ARG,而PVC则表现出了显著的这种能力.
• 在MP上与特定细菌共同选择的ARG表明了在海洋环境中通过水平基因转移 (HGT) 加快ARG传播的潜在机制.