Elucidating ecological mechanisms for propagation of antibiotic resistance genes via massively parallelized single-cell sequencing

通过大规模并行单细胞测序阐明抗生素抗性基因传播的生态机制

基本信息

  • 批准号:
    10362535
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.33万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-03-02 至 2024-02-29
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The accelerating emergence of antibiotics resistant bacteria has become a global health crisis, costing tens of thousands of lives and hundreds of billions of dollars every year. Horizontal transfer of antibiotics resistance genes (ARGs) is a key mechanism driving the emergence of antibiotic resistant strains, but the ecological processes impacting the transmission of these genes through microbial communities are largely unknown. To address this knowledge gap, we propose to develop an ultrahigh-throughput single cell sequencing technology to identify the associations between ARGs and microbial taxa. This method will be used to decipher the time- dependent horizontal gene transfer networks underlying ARG spread in a human gut microbiome in response to clinically relevant antibiotics. The new technology will enable single cell analysis of microbial communities at an unprecedented scale. Deciphering the horizontal gene transfer networks responsible for ARG dissemination will deepen our understanding of the ecological interactions involved in the emergence of antibiotic resistant bacteria and inform the design of interventions to substantially reduce ARG propagation. A detailed understanding of the environmental and ecological factors influencing horizontal gene transfer is critical to combating infectious diseases.
项目摘要 抗生素耐药性细菌的加速出现已成为全球健康危机, 成千上万的生命和数千亿美元的损失抗生素耐药性的水平转移 基因(ARG)是驱动抗生素耐药菌株出现的关键机制,但生态学 影响这些基因通过微生物群落传递的过程在很大程度上是未知的。到 为了解决这一知识缺口,我们建议开发一种超高通量的单细胞测序技术, 以确定ARG和微生物类群之间的关联。这个方法将被用来破译时间- ARG在人类肠道微生物组中传播的依赖性水平基因转移网络 临床相关抗生素。这项新技术将使微生物群落的单细胞分析成为可能, 前所未有的规模。破译负责ARG传播的水平基因转移网络将 加深我们对抗生素耐药性细菌出现所涉及的生态相互作用的理解 并告知干预措施的设计,以大大减少ARG传播。详细了解 影响水平基因转移的环境和生态因素对防治传染病至关重要。 疾病

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Integrating Systems and Synthetic Biology to Understand and Engineer Microbiomes.
  • DOI:
    10.1146/annurev-bioeng-082120-022836
  • 发表时间:
    2021-07-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.7
  • 作者:
    Leggieri PA;Liu Y;Hayes M;Connors B;Seppälä S;O'Malley MA;Venturelli OS
  • 通讯作者:
    Venturelli OS
Towards a deeper understanding of microbial communities: integrating experimental data with dynamic models.
  • DOI:
    10.1016/j.mib.2021.05.003
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Qian Y;Lan F;Venturelli OS
  • 通讯作者:
    Venturelli OS
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    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
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