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J-GLOBAL ID：201802251946248860   整理番号：18A1154624

微生物系統発生は動的堆肥化プロセスに対する抵抗性の転写応答を決定する【JST・京大機械翻訳】

Microbial phylogeny determines transcriptional response of resistome to dynamic composting processes

著者 (8件)： Wang Cheng (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Dong Da (Zhejiang Provincial Key Laboratory of Carbon Cycling in Forest Ecosystems and Carbon Sequestration, Zhejiang A & F University, Lin’an, China) ,  Dong Da (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Strong P. J. (Queensland University of Technology, Brisbane, Australia) ,  Zhu Weijing (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Ma Zhuang (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Qin Yong (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Wu Weixiang (Zhejiang Province Key Laboratory for Water Pollution Control and Environmental Safety Technology, Institute of Environmental Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou, China)
資料名： Microbiome (Web)  (Microbiome (Web))
巻： 5  号： 1  ページ： 103  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7333A  ISSN： 2049-2618  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】動物糞尿は,特に家畜生産(テトラサイクリン,スルホンアミドおよびフルオロキノロンなど)に一般的に使用される抗生物質に対する耐性に対して,世界的に潜在的な健康リスクをもたらす抗生物質耐性遺伝子(ARGs)の貯留層である。現在,糞尿ARGsとそれらの微生物宿主の転写応答に及ぼす生物学的処理(堆肥化)の影響は十分に特性化されていない。堆肥化は,微生物活性から生じる温度,すなわち中温性,好熱性,冷却および熟成期によって区別される4つの異なる相から成る動的プロセスである。本研究において,抵抗性発現の変化を測定し,動的堆肥化過程の間の活性微生物プロファイルに関連させた。これは,堆肥化の間,進化する微生物群集のためにメタゲノムと時系列のメタトランスクリプトデータを統合することによって達成された。【結果】堆肥化は,主にテトラサイクリン,バンコマイシン,フルオロキノロン,β-ラクタム,およびアミノグリコシド耐性,ならびに排出ポンプをコードする遺伝子から成る,糞尿耐性の凝集発現レベルを著しく減少させた。さらに,ARGレベルでの堆肥化に対する抵抗性の様々な転写応答を強調した。テトラサイクリン耐性遺伝子(tetM-tetW-tetO-tetS)の発現は堆肥化の間に減少し,堆肥化の4つの相における明確なシフトは抗生物質濃度の変化に関連した。堆肥化はスルホンアミドとフルオロキノロン耐性遺伝子の発現に影響を及ぼさず,好熱性相の間にわずかに増加し,次に初期レベルに減少した。固有の個体群は動的堆肥化を通して大きくスイッチしたので,コアは持続し,それらの貯留層宿主の組成は動的活性微生物系統発生構造と有意に相関した。スルホンアミドとフルオロキノロン耐性遺伝子に対する宿主は,植物学的構造において顕著に変化し,最初の増加を受け,それから豊度の減少を受けた。対照的に,テトラサイクリン耐性遺伝子(tetM-tetW-tetO-tetS)の宿主は,時間を通して一定の減少を示した。【結論】堆肥化の過程におけるコア耐性の転写パターンを同定し,微生物系統発生はこの動的生物学的プロセスに対する耐性の変化した転写応答を定義する上で重要な決定因子であった。本研究は,糞尿処理のための堆肥化の利点を示した。それは,テトラサイクリン,テトラサイクリン耐性遺伝子,およびARGsを運ぶ臨床的に関連する病原体,ならびにRNAウイルスとバクテリオファージのような新興の環境汚染物質のリスクを減少させた。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 凝集 ,  *堆肥化 ,  ニューキノロン系抗細菌薬 ,  スルホンアミド ,  *微生物 ,  好熱性 ,  バクテリオファージ ,  屎尿 ,  *系統発生 ,  病原体 ,  遺伝子 ,  キャラクタリゼーション ,  抗生物質 ,  エノール ,  芳香族ケトン ,  フェノール類 ,  カルボアミド ,  エノン ,  芳香族縮合化合物 ,  アミノアルコール ,  ケト酸 ,  ジケトン ,  第三アミン ,  ヒドロキシ酸 ,  ヒドロキシケトン ,  ポリオール
準シソーラス用語： 抗生物質耐性遺伝子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： レジスタンス応答 ,  メタトランスクリプトミクス ,  メタゲノミクス ,  堆肥化 ,  ARGS ,  Mges

分類 (2件)： その他の汚染原因物質  (SB05040W) ,  農業廃棄物の利用  (FB07050I)

物質索引 (1件)： テトラサイクリン

引用文献 (65件)：

• Ogle M. Riots, rage, resistance: a brief history of how antibiotics arrived on the farm. Sci Am. 2013.https://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/riots-rage-and-resistance-a-brief-history-of-howantibiotics-arrived-on-the-farm/.
• Hogging it: estimates of antimicrobial abuse in livestock; MG Mellon, C Benbrook, KL Benbrook; UCS Publications; 2001; CR2;
• Environ Sci Technol; Comprehensive evaluation of antibiotics emission and fate in the river basins of China: source analysis, multimedia modeling, and linkage to bacterial resistance; QQ Zhang, GG Ying, CG Pan, YS Liu, JL Zhao; 49; 11; 2015; 6772-6782; 10.1021/acs.est.5b00729; CR3;
• Basic Clin Pharmacol Toxicol; Veterinary drug usage and antimicrobial resistance in bacteria of animal origin; FM Aarestrup; 96; 4; 2005; 271-281; 10.1111/j.1742-7843.2005.pto960401.x; CR4;
• Environ Microbiol; Heavy use of prophylactic antibiotics in aquaculture: a growing problem for human and animal health and for the environment; FC Cabello; 8; 7; 2006; 1137-1144; 10.1111/j.1462-2920.2006.01054.x; CR5;

タイトルに関連する用語 (7件)： 微生物 ,  系統発生 ,  堆肥化 ,  プロセス ,  抵抗性 ,  転写 ,  応答