Chicken gut microbiome members limit the spread of an antimicrobial resistance plasmid in Escherichia coli.
Chicken gut microbiome members limit the spread of an antimicrobial resistance plasmid in Escherichia coli.
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DOI：
10.1098/rspb.2021.2027
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发表时间：
2021-11-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
de Visser JAGM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Duxbury SJN;Alderliesten JB;Zwart MP;Stegeman A;Fischer EAJ;de Visser JAGM
质粒介导的抗菌素耐药性是耐药基因在细菌群落内传播的主要原因。成功的质粒传播依赖于对宿主的质粒适合性影响和水平传播速率之间的平衡。虽然这些关键参数在体外很容易量化，但与其他微生物组成员相互作用的影响在很大程度上是未知的。在这里，我们研究了来自鸡胃肠道微生物群的三个属的乳酸菌(LAB)对携带blaCTX-M-1的流行的窄范围ESBL耐药质粒IncI1在等基因大肠杆菌混合培养中传播的影响。LAB的分泌产物以种属特有的方式降低了大肠杆菌的生长速度，但不影响质粒转移速度。重要的是，我们通过控制密度相关的交配机会来量化质粒率。用我们的体外估计对数学模型进行的参数化表明，在胃肠道的生长条件下，小的适合携带质粒的成本可能会使平衡倾向于质粒丢失。这项工作表明，微生物相互作用可以影响质粒的成功，并为进一步研究微生物组背景下的质粒转移提供了一个实验-理论框架。
Plasmid-mediated antimicrobial resistance is a major contributor to the spread of resistance genes within bacterial communities. Successful plasmid spread depends upon a balance between plasmid fitness effects on the host and rates of horizontal transmission. While these key parameters are readily quantified in vitro, the influence of interactions with other microbiome members is largely unknown. Here, we investigated the influence of three genera of lactic acid bacteria (LAB) derived from the chicken gastrointestinal microbiome on the spread of an epidemic narrow-range ESBL resistance plasmid, IncI1 carrying blaCTX-M-1, in mixed cultures of isogenic Escherichia coli strains. Secreted products of LAB decreased E. coli growth rates in a genus-specific manner but did not affect plasmid transfer rates. Importantly, we quantified plasmid transfer rates by controlling for density-dependent mating opportunities. Parametrization of a mathematical model with our in vitro estimates illustrated that small fitness costs of plasmid carriage may tip the balance towards plasmid loss under growth conditions in the gastrointestinal tract. This work shows that microbial interactions can influence plasmid success and provides an experimental-theoretical framework for further study of plasmid transfer in a microbiome context.
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影响因子：
4.4
作者：
Dame-Korevaar A;Fischer EAJ;van der Goot J;Velkers F;Ceccarelli D;Mevius D;Stegeman A
通讯作者：
Stegeman A
影响因子：
16.8
作者：
Bottery MJ;Wood AJ;Brockhurst MA
通讯作者：
Brockhurst MA
影响因子：
48
作者：
Callahan BJ;McMurdie PJ;Rosen MJ;Han AW;Johnson AJ;Holmes SP
通讯作者：
Holmes SP
影响因子：
5.4
作者：
Grosskopf, Tobias;Soyer, Orkun S.
通讯作者：
Soyer, Orkun S.
DOI：
10.1098/rstb.2016.0424
发表时间：
2017-12-05
影响因子：
6.3
作者：
Hall, James P. J.;Brockhurst, Michael A.;Harrison, Ellie
通讯作者：
Harrison, Ellie