Doğal Ortamda Gen Sekanslayan Bakteriler Antimikrobiyal Dirence Işık Tutuyor

İngiltere ve ABD’deki bir çok kurumdan oluşan araştırma ekibi, doğal ortamda yüzlerce bakteri örneğini inceleyerek antimikrobiyal direncin gelişimi hakkında yeni bilgiler edindi. Science Advances dergisinde makalesi yayınlanan ekip, çok çeşitli doğal ortamlardan toplanan yüzlerce bakteri örneği üzerinde genom dizilimini nasıl gerçekleştirdiklerini ve bunu yaparak ne öğrendiklerini anlatıyor.

Yaklaşık son 10 yılda tıp bilimcileri, enfeksiyonlardan sorumlu çoğu bakteri türünün, antimikrobiyal ajanlara karşı bağışıklık kazanmasıyla ilgili endişeleri artmaktadır. Bu yeni çalışmada, araştırmacılar bağırsak enfeksiyonlarının ardında yatan bir tür bakteriyi incelediler. Enterobacteriaceae grubu, klinik enfeksiyonlara neden olabilen bir gram-negatif bakteri ailesidir. E.coli gibi genellikle bildiğimiz bakterileri içermektedir. Antimikrobiyal direnç (AMR) genlerinin yayılması genellikle, hem yerel hem de küresel olarak türler arasında genleri aktarabilen mobil genetik elemanlar (MGE’ler) aracılığla gerçekleşmektedir.

Araştırmacılar, bakterilerdeki direnci daha iyi anlamayı amaçlayan çalışmaların çoğunun hastanelerdeki hastalardan toplanan örnekler gibi kapalı ortamlarda yoğunlaştığını belirterek çalışmalarına başladı. Toprakta, göletlerde ve hatta arıtma tesislerindeki atık su gibi doğal ortamlarda bu tür bakterilere bakılarak daha fazla bilgi edinmeye çalıştılar. 19 farklı bölgeden 2.292 örnek topladılar. Örnekler daha sonra araştırmacıların 827 çeşit bakteri (553’ü E.coli ve 274’ü Escherischia olmayan türler) üzerinde genom dizilimi (sekanslama) yapmalarına izin verecek şekilde ayrıldı.

Araştırmacılar, verileri incelerken aynı ortamda (havuz gibi) yaşayan E.coli gibi bazı bakteri türlerinin beklenenden daha fazla gen paylaştığını buldular. Özellikle bu genler, yatay gen transferi (horizontal gen transferi)  yoluyla tek tek bakteriler arasında hareket edebileceği şekildedir. Daha izole ortamlarda bu tür bir paylaşımın çok daha az olası olduğunu da belirttiler. Araştırmacılar ayrıca plazmitlerin içinde kromozomlardan daha fazla AMR geni buldular. Bulgularının, Enterobacteriaceae’nin hem dinamik hem de plastik AMR gen yayılımını gösterdiği öne sürüyorlar. Bu bulgularda AMR çabalarıyla ilgili çalışmalarda araştırmacıların, doğal ortamları dikkate alması gerektiğini gösteriyor.

Çalışma antimikrobiyal direncin ilerlemesinde, yerel stratejilerin önemini vurgulamaktadır. Ayrıca araştırmacılar çalışmalarını  ilerletmeyi planlıyorlar.

Kaynak

1. Shaw, L. P., Chau, K. K., Kavanagh, J., AbuOun, M., Stubberfield, E., Gweon, H. S., … & Stoesser, N. (2021). Niche and local geography shape the pangenome of wastewater-and livestock-associated Enterobacteriaceae. Science Advances, 7(15), eabe3868.
2. Phys.org. 2021. Gene sequencing bacteria in natural environment sheds new light on antimicrobial resistance. [online] Erişim: https://phys.org/news/2021-04-gene-sequencing-bacteria-natural-environment.html [12 Nisan 2021’de erişildi].