科研进展|中农大动科学院曹志军教授团队揭示奶牛“母子”模型中胃肠道抗性组的时空特征及其在奶业生产系统中的环境传播规律

B站影视 欧美电影 2025-05-20 15:48 2

摘要:近日,国际权威期刊《宏组学》(iMeta)在线发表了中国农业大学动物科学技术学院曹志军教授团队的研究论文《奶牛“母子”模型中胃肠道抗性组的时空特征及其在奶业生产系统中的环境传播》(Spatio-temporal characteristics of the g

近日,国际权威期刊《宏组学》(iMeta)在线发表了中国农业大学动物科学技术学院曹志军教授团队的研究论文《奶牛“母子”模型中胃肠道抗性组的时空特征及其在奶业生产系统中的环境传播》(Spatio-temporal characteristics of the gastrointestinal resistome in a cow-to-calf Model and its environmental dissemination in a dairy production system),首次揭示了我国奶业生产系统中抗性组的动态传播规律,发现奶牛胃肠道抗性组存在显著部位和地域差异;并建立了奶牛“母子”研究模型,揭示了奶业生产链中抗性组的跨代传递机制,阐明环境-母体-子代的三维传播网络;进一步在DNA/RNA层面明确多重耐药基因占主导地位,部分低丰度ARGs通过高转录活性产生显著生物学效应。该研究为制定基于微生物组调控的耐药性防控策略提供了理论依据。

近年来,微生物组和抗性组从母体到子代以及从动物到环境的传播已被广泛讨论。奶牛主要提供牛奶和肉类,但在奶业生产系统中,胃肠道(GIT)抗性组组装和微生物组的特征及传播趋势仍不明确。该研究对中国两省(136头奶牛和36头犊牛)的奶牛群体进行了GIT(瘤胃液和粪便)微生物组测序,确定了其抗性组谱特征及抗生素抗性基因(ARGs)在细菌中的分布,并利用多组学技术(16S rRNA测序、宏基因组和宏转录组)追踪了子代生命早期抗性组的时序动态。

该研究表征了奶牛GIT抗性组,其因肠道部位和地区而异。犊牛出生后前三天ARGs丰度达到峰值,肠杆菌科为优势微生物宿主。随着犊牛日龄增长,抗性组组成趋于稳定,ARGs总丰度逐渐降低。日粮和年龄共同影响碳水化合物活性酶(CAZymes)和ARGs谱。生态位(胎粪、初乳、土壤和废水)的抗性谱具有独特性,且与母体来源相似。移动遗传元件(MGEs)主要存在于土壤和废水中,是介导这些相互作用的重要媒介。多重耐药抗性基因在宏基因组和宏转录组水平上均是最主要的抗性形式。部分抗生素类别在RNA水平的比例高于DNA水平,表明低丰度基因群可通过高表达产生显著影响。本研究拓宽了我们对畜牧生产系统中ARGs传播的理解,为制定防控策略提供了基础。

来源:动保视界

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