基于多组学的框架研究新兴抗生素耐药基因estT：从流行病学调查到进化分析

《Microbiological Research》：An omics-based framework for investigating the emerging antibiotic resistance gene: the case of estT

本文提出了一种整合多组学数据的创新框架，用于系统研究新兴抗生素耐药基因（ARG）。作者以新发现的estT基为例，通过纳米孔长读长宏基因组数据（NLRMD）、大规模细菌基因组和宏基因组组装基因组（MAGs）分析，揭示了estT的跨门传播能力和公共卫生风险。该框架为主动监测ARG的进化传播提供了标准化策略，对应对抗菌素耐药性（AMR）危机具有重要意义。

　　

分子流行病学调查

基于样本规模考虑，我们下载了1,137个来自不同生境的NLRMD（总计14.60TB）以确定estT的宿主范围。使用Abricate工具（参数设置为最小覆盖率80%和最小一致性80%），以estT（NG_203374）为参考序列识别携带estT的长读长。利用Seqkit工具提取携带estT的读长。对携带estT读长进行物种分类学鉴定...

基于多组学分析的estT基因溯源

为初步探索estT在细菌中的传播方式，我们分析了1,137个NLRMD中该基因的存在情况。约14%（155个）的选定样本中含有3,901条携带estT的读长（表S2）。这些读长的平均长度为8,436 bp，中位长度为7,051 bp。物种分类显示携带estT的读长来源于不同宿主生物，涵盖拟杆菌门（Bacteroidetes）等多个门类的细菌物种...

讨论

本研究基于NLRMD、大规模细菌基因组和MAGs全面分析了estT基因的起源。在我们的框架中，NLRMD为大规模细菌基因组挖掘指引方向，而大规模细菌基因组分析验证了NLRMD的发现。MAGs分析补充了estT基因的宿主范围，并从"One Health"视角揭示了其传播风险。NLRMD的分析结果涵盖了当前...

结论

总之，本研究利用多组学数据追溯estT基因的起源，揭示了estT阳性菌株的全球流行趋势。基于GC值分析，我们推断estT基因可能最初来源于鸭疫里默氏杆菌（R. anatipestifer），随后水平转移至芽孢杆菌属（Bacillus spp.）和肠杆菌科（Enterobacteriaceae）细菌。我们还对四种携带estT基因的细菌进行了全面分析，揭示了其分子特征和潜在威胁。