南极东部Inexpressible Island岛沉积物中抗生素抗性基因和毒力因子基因的分布

《Marine Life Science & Technology》：The distribution of antibiotic resistance and virulence factor genes in the sediment of Inexpressible Island, East Antarctica

南极洲Inexpressible岛湖泊沉积物中抗生素抗性基因（ARGs）和致病性因子基因（VFGs）的分布及功能分析，通过元基因组测序发现含1,749个ARGs和6,838个VFGs的移动遗传元件，主要与抗生菌门和假单胞菌门相关，且174个基因组同时携带两类基因，提示需加强极地微生物抗性监测。

　　

摘要

“Inexpressible Island”是位于南极洲维多利亚地Terra Nova Bay的一座小岩石岛，该地区人类活动较为有限。了解该环境中抗生素抗性基因（ARGs）和毒力因子基因（VFGs）的分布情况，对于评估它们对人类的潜在风险以及它们在微生物生存中的作用具有重要意义。在这项研究中，我们利用宏基因组测序技术分析了Inexpressible Island湖泊沉积物中的ARGs和VFGs。我们共检测到11,502,071个开放阅读框（ORFs），其中1,749个被归类为ARGs，6,838个被归类为VFGs。主要的ARGs与抗生素靶点的修饰和外排泵机制相关，而VFGs则与微生物的附着能力和免疫调节功能相关。尽管这些基因存在于微生物基因组中，但它们属于类似病毒和插入序列的移动遗传元件，这与人类活动频繁的生态系统有所不同。我们共鉴定出974个宏基因组组装体（MAGs），其中465个的质量为中等到较高。其中325个（69.9%）含有ARGs，主要来自放线菌门（Actinomycetota）和假单胞菌门（Pseudomonadota）；另外269个MAGs含有VFGs，有174个MAGs同时携带ARGs和VFGs，这表明这些微生物具有显著的抗生素抗性和致病潜力。鉴于人类活动的增加和气候变化，我们的研究结果强调了持续监测南极洲ARGs和VFGs的必要性。