培养富集宏基因组学实现了沿海生境中低丰度 ESKAPE 和弧菌病原体的基因组解析检测

由 root 提交于 周五, 10/09/2026 - 18:47

内容形式:摘要译文

沿海海洋环境日益被认为是抗菌药物耐药性(AMR)病原体的储库。然而,从复杂的自然系统中回收低丰度临床相关细菌的高质量基因组仍然具有挑战性。在本研究中,我们将培养富集宏基因组学应用于新加坡圣约翰岛沿海海洋系统,作为病原体监测的模式生态系统,系统追踪其中主要AMR病原体的多样性与动态变化。基于选择性培养基的富集从92份多基质环境样本(包括沿海水体、沉积物和海藻)中回收了773个宏基因组组装基因组(MAGs),涵盖了多种AMR ESKAPE菌群和弧菌属(Vibrio)物种。在不同生态位中观察到各异的细菌特征及扩散模式。例如,反映人类影响的微生物在海滩环境中被检出,而与鱼类相关的病原体则存在于水产养殖设施的排放口。值得注意的是,这些高质量MAGs实现了亚种水平的鉴定,并支持对六种不同沿海生境中AMR基因的检测。研究还发现,不同富集培养基对特定病原体的回收效果存在显著差异,表明该方法能够有效筛选适用于特定生物监测的培养基,例如在液体培养基和固体培养基配方之间进行选择。培养富集宏基因组学回收的MAGs与从纯培养分离株中获得的基因组具有高度相似性,肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的结果即证明了这一点。在需要对单个分离株开展进一步研究时,保存的培养富集菌液仍能够回收目标微生物。总体而言,本研究结果凸显了培养富集宏基因组学作为一种经济高效且灵敏的方法,在揭示具有环境储库的病原体基因组特征方面的实用价值,并为AMR监测和生态风险评估提供了重要启示。

关键词:培养富集宏基因组学 · 宏基因组组装基因组 · 抗菌药物耐药性 · ESKAPE病原体 · 弧菌 · 沿海环境监测

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.14.725077v1?rss=1