您好,欢迎光临武汉贝纳科技有限公司
027-62435310 | service@benagen.com | 中文 | English 咨询客服
您现在的位置:主页 > 市场与支持 > 文献解读 >

文献解读|碳饥饿提高了土壤中细菌抗生素抗性和病毒辅助碳代谢的能力

 

简介

 

土壤里有机碳的可利用性对构建微生物群体极为关键,但微生物如何适应碳含量变化及其对生态和进化的影响尚不明晰。本研究探究了两组土壤样本,分别经40年施用化肥或有机肥,形成了碳含量从极少到丰富的对比,同时分析了土壤中有机碳的代谢、抗生素耐药性及病毒与宿主的相互作用。

 

图片

 

英文标题:Carbon starvation raises capacities in bacterial antibiotic resistance and viral auxiliary carbon metabolism in soils

中文标题:碳饥饿提高了土壤中细菌抗生素抗性和病毒辅助碳代谢的能力

发表期刊:PNAS

影响因子:11.1

发表时间:2024年04月

 

 技术路线 


图片

 部分主要结果 

 

1. CAZy数据库注释结果

 

图片

 

GT、GH、CE和CBM等酶类共同约占CAZyme基因丰度的95%,是CF和纯OF土壤中的主要成分。与OF土壤相比,CF土壤的GT增加6.6%,GH增加18%,AA增加14%。观察到来自GH(11个基因)、GT(7个基因)和AA(1个基因)组的富集。在PL组中,只有PL22表现出差异富集,并且在OF土壤中更丰富。

 

图片

 

不动杆菌的12个属、变形菌的8个属、放线菌的7个属等是富集CAZyme基因的主要贡献者(各占富集基因总丰度的0.5%以上)。

 

图片

 

在OF中富集的CAZyme基因与结合果聚糖、半纤维素有关。在CF土壤中,不仅与上述化合物有关,还参与更复杂的碳源的活化、结合和生物降解,如细胞膜/壁成分、几丁质和木质素。

 

2. 病毒AMG(辅助代谢基因)及其宿主

 

图片

 

在CF中,标注为CAZyme基因的AMG的总丰度是OF的1.5倍。标注为GT75和GT2的AMG分别富集在CF和OF中,这些AMG参与细胞壁成分的生物合成。

 

图片

 

AMG K09471编码参与GABA生物合成的γ-谷氨酰-腐胺氧化酶,在CF中富集,由Hollowayvirus病毒产生。Hollowayvirus鉴定的宿主为假单胞菌等。

 

AMG K01939编码参与ATP生物合成的腺苷酸琥珀酸合成酶,在OF中富集,由Fletchervirus产生。Fletchervirus鉴定的宿主为Paralcaligenes。

 

3. CARD数据库注释结果

 

图片

 

ARG在CF中的丰度比OF高25%。主要的ARG类包括糖肽类、头孢霉素类等,其丰度为1%以上,合计占总丰度的96%。在CF中更多富集与抗生素外排相关和抗生素靶标改变相关的ARG,而在OF中更多富集与抗生素失活相关的ARG。

 

变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和酸杆菌门(Acidobacterita)的菌对ARG的富集展示出主要贡献。

 

图片

 

在OF与CF中富集的ARG都与多耐药、氨基糖苷、大环内酯相关,同时OF中富集的ARG与林可酰胺等相关,CF中富集的ARG与氟喹诺酮等相关。

 

4. MAG的基因组特性和功能潜力

 

图片

 

从宏基因组中共回收了69个MAG(完整性>70%且污染率<10%的高质量bin),主要属于变形菌门、放线菌门、酸杆菌门等。在基因组水平上与CF中富集的MAG相比,在OF中富集的MAG多35%的CAZyme基因,含有ARG的可能性高5.0%,基因组大小大23%,编码序列多14%。

 

参考文献:

Xu QC, et al. Carbon starvation raises capacities in bacterial antibiotic resistance and viral auxiliary carbon metabolism in soils. PNAS. 2024.

 

 


Copyright © 2018 武汉贝纳科技有限公司 . All Rights Reserved. Designed by 鄂ICP备2021008976号-2技术支持:中网维优

友情链接

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10