Genes on the Move: Exploring the Resistome of Viable Isolates from a First Nation Community in Manitoba
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Despite wastewater treatment plants (WWTPs) and oxidation lagoons (OL) being designed for pollutant and pathogen removal, these systems can also serve as environments conducive to the exchange of mobile genetic elements (MGEs) and antibiotic resistance genes (ARGs) among microorganisms. This context facilitates the dissemination of antimicrobial resistance (AMR) among both pathogenic and non-pathogenic environmental bacteria, as well as phage populations, within these facilities. To enhance understanding of AMR dynamics in wastewater, our study examined the resistome of bacterial isolates recovered from a OL in a First Nation (FN) community in Manitoba, Canada. Thirty-five samples were collected from all OL stages, including raw sewage, lagoons, submerged attached growth reactor (SAGR), UV-treated effluent, and an upstream control site, from September 2022 to April 2023. Whole genome sequencing of 58 viable isolates was performed using Oxford Nanopore MinION, with genomes reconstructed via de novo assembly. The isolates corresponded to the following genera: Aeromonas 50.87% , Serratia 15.78%, Pantoea and Escherichia 7.01% each , Lelliottia 5.26% , Rahnella, Enterobacter and Buttiauxella 3.50% each, and finally Acinetobacter, Yersinia and Citrobacter 1.75%. Furthermore, a total of 32,559 elements were classified as ARGs. MGEs carrying ARGs were detected in 72.72 % of the isolates. ARGs conferring resistance to macrolides, tetracyclines, and fluoroquinolones demonstrated a notable presence within MGEs (plasmids and bacteriophages) identified throughout the facility’s stages. This research represents a non-invasive approach, enabling an in-depth exploration of AMR dynamics by discerning the resistome profiles of bacteria residing within a rural OL facility from a FN community. Importance OLs commonly found in rural and Indigenous communities in Canada, are crucial for mitigating environmental hazards and safeguarding public health. Paradoxically, these systems can also serve as hotspots for the dissemination of ARGs and MGEs, thereby exacerbating AMR. The persistence of ARGs within both pathogenic and non-pathogenic bacteria, often carried on MGEs including phages, in treated effluents raises significant concerns about the environmental impact and public health. This study offers fundamental insights into the unique dynamics of AMR within OLs serving a First Nation community in Manitoba. Understanding these specific dynamics is crucial for developing robust monitoring frameworks and implementing targeted, sustainable strategies to mitigate the public health and environmental risks posed by AMR in these often-underserved remote settings.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».