Genomic characterization of antimicrobial resistance and mobile genetic elements in swine gut bacteria isolated from a Canadian research farm
Notice bibliographique
Résumé
INTRODUCTION: The widespread use of antimicrobials in the livestock industry has raised global concerns regarding the emergence and spread of antimicrobial resistance genes (ARGs). Comprehensive databases of ARGs specific to different farm animal species can greatly improve the surveillance of ARGs within the agri-food sector and beyond. In particular, defining the association of ARGs with mobile genetic elements (MGEs)-the primary agents responsible for the spread and acquisition of resistant phenotypes among bacterial populations-could help assess the transmissibility potential of clinically relevant ARGs. Recognizing the gut microbiota as a vast reservoir of ARGs, we aimed to generate a representative isolate collection and genome database of the swine gut microbiome, enabling high-resolution characterization of ARGs in relation to bacterial host range and their association with MGEs. RESULTS: We generated a biobank of bacteria from different sections of the gastrointestinal tracts of four clinically healthy pigs housed at a research farm in Ontario, Canada. The culturing was performed under anaerobic conditions using both selective and general enrichment media to ensure the capture of a diverse range of bacterial families within the swine gut microbiota. We sequenced the genomes of 129 unique isolates encompassing 44 genera and 25 distinct families of the swine gut microbiome. Approximately 85.3% (110 isolates) contained one or more ARGs, with a total of 246 ARGs identified across 38 resistance gene families. Tetracycline and macrolide resistance genes were the most prevalent across different lineages of the swine gut microbiota. Additionally, we observed a wide range of MGEs, including integrative conjugative elements, plasmids, and phages, frequently associated with ARGs, indicating that the swine gut ecosystem is conducive to the horizontal transfer of ARGs. High-throughput alignment of the identified ARG-MGE complexes to large-scale metagenomics datasets of the swine gut microbiome suggests the presence of highly prevalent and conserved resistome sequences across diverse pig populations. CONCLUSION: Our findings reveal a highly diverse and relatively conserved reservoir of ARGs and MGEs within the gut microbiome of pigs. A deeper understanding of the microbial host range and potential transmissibility of prevalent ARGs in the swine microbiome can inform development of targeted antimicrobial resistance surveillance and disease control programs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».