popularyzatorski opis rezultatów projektu
Transkrypt
popularyzatorski opis rezultatów projektu
Nr wniosku: 189201, nr raportu: 16327. Kierownik (z rap.): mgr Marcin Adamczuk Plazmidy to pozachromosomowe replikony postrzegane, obok bakteriofagów, jako główni sprawcy horyzontalnego transferu genów. Chociaż nie są niezbędne do przeżycia swoim gospodarzom, często warunkują cechy wpływające korzystnie na ich adaptację do różnych warunków środowiska, np. oporność na antybiotyki. Celem projektu była egzogenna izolacja plazmidów opornościowych występujących w populacjach bakterii bytujących w różnych środowiskach wodnych, poprzez wprowadzenie ich do komórek Escherichia coli bez charakteryzowania pierwotnego gospodarza. W ramach projektu przebadano próbki środowiskowe pochodzące z 15 różnych lokalizacji na terenie Polski (jeziora, rzeki, sztuczne zbiorniki wodne, oczyszczalnie ścieków). Zgromadzono dużą kolekcję plazmidów warunkujących oporność na przynajmniej jeden z 14 antybiotyków/chemioterapeutyków reprezentujących różne klasy związków (m.in. betalaktamy i aminoglikozydy). Kilkadziesiąt replikonów poddano analizom genomicznym. Przeprowadzona adnotacja ustalonych sekwencji nukleotydowych (o łącznej wielkości ponad 1,7 Mpz) pozwoliła wyróżnić w plazmidach moduły genetyczne odpowiedzialne za replikację (np. typu IncL/M, IncQ, IncU), stabilne utrzymywanie w populacji (systemy partycyjne i toksyna-antytoksyna) i transfer koniugacyjny, a także elementy transpozycyjne (np. IS26, IS6100), integrony (klasy 1 i 3), geny oporności na antybiotyki (np. blaTEM-1, strAB, catB3, qnrS2, mphA, tetA) i metale ciężkie (np. operon mer). Na podstawie wyników analiz bioinformatycznych wytypowano plazmidy, które poddano analizom funkcjonalnym obejmującym zbadanie poziomu warunkowanej oporności na antybiotyki, zakresu gospodarzy i zdolności do mobilizacji/transferu koniugacyjnego. Wśród zidentyfikowanych plazmidów dominują replikony mobilizowalne o szerokim zakresie gospodarzy, zdolne do przenoszenia determinantów oporności pomiędzy różnymi rodzajami bakterii. Część z nich wykazuje podobieństwo do plazmidów zidentyfikowanych wcześniej metodą egzogenną w innych krajach, co wskazuje na szerokie rozpowszechnienie pewnych typów replikonów w środowisku niezależnie od szerokości geograficznej. Niektóre zidentyfikowane plazmidy są podobne również do tych pochodzenia klinicznego. Istnienie takiego mobilnego rezystomu wspólnego dla szczepów patogennych i środowiskowych pokazuje, że zjawisko oporność na antybiotyki stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego na całym świecie.