1. Title & Journal
Title : Spatial patterns in antibiotic resistance among stream bacteria : effects of industrial pollution
Journal : Applied and Environmental microbiology
2. Background of author
J VAUN McARTHUR : Savannah river ecology labolatory, university of georgia, Aiken, South Carolina
R. CARY TUCKFIELD : Savannah river technology center, Westinghouse savannah river co Aiken, South Carolina
3. Summury
본 연구는 ILH(information length hypothesis)를 검정하는 것으로, 크게 두 가지로 생각할 수 있다. 첫째는, 서식지의 위치와 항생제의 관계를 알아보는 것이고 둘째는, 금속 저항성과 항생제 내성의 관계를 알아보는 것이다.
결과를 살펴보면, 본래 미생물이 서식하던 서식지에서는 미생물들이 적은 항생제 내성을 보이고 있었으며, 서식지의 이동과 시간의 흐름에 따라 항생제 내성 미생물의 양이 점차 증가함을 보였다. 이를 바탕으로 환경의 영향에 따라 항생제 내성이 점점 늘어남을 볼 수 있으며, 항생제 내성을 보이는 빈번도와 거리와의 관계에 관하여 증명을 해 보였다.
ILH를 기반으로 2개의 peak이 형성된 것을 보았는데 하나는 하수처리 공장근처이며 다른 하나는 유역과 분지 등의 침전물 근처였다. 이는 유역의 침출액과 하수처리공장의 방출수가 항생제 내성 유전자의 근원이거나 강한 selector로 작용한다고 여겨진다.
Kanamycin과 streptomycin 저항성을 지닌 미생물이 같은 site의 서로 다른 공간에 존재하는 것으로 나타났는데, 이는 서로 다른 과정과 그에 따른 선택적 요인들에 의한 것 때문으로 생각된다.
샘플링 site의 stream을 살펴보면 어떠한 농업적, 의학적 그리고 하수 처리적 유입이 없었다. 따라서 이는 산업적인 영향을 받았다 생각할 수 있다. 그 결과 산업적 오염 농도가 더 많을수록 미생물의 금속 저항성과 항생제 내성이 높아짐을 나타내고 있었다. 한가지의 예로, 여기에선 수은의 농도를 살펴보았는데, 수은의 농도가 높게 나타난 곳일수록 금속 저항성과 항생제 내성을 지닌 박테리아가 더 많이 서식하고 있었다. 이는 mer gene을 소유하였기 때문인데, mer gene은 수은 저항성을 지난 유전자로서 multiresistant하다. 수은 저항성 유전자(mer gene)를 지닌 미생물들은 본 실험에서 살펴본 항생제 4가지(ampicillin, chloramphenicol, kanamycin & tetracycline)에 대해서 모두 내성을 지닌 것으로 나타났다. 그러므로 수은 저항성 유전자는 항생제 내성을 띠게 되며, 따라서, 수은 저항성 유전자의 전파는 항생제 내성 유전자를 전파하는 것과 같은 의미로 여겨진다.
4. Originality & creativity
항생제 내성을 지닌 박테리아를 샘플링 해야 하는 경우 산업적인 유입이 있고 본 서식지에서 멀리 떨어진 stream에서 하는 것이 좋으며, 오염이 농도가 높을수록 더 많은 strain을 얻을 수 있습니다.
5. Reviewer contact : 차민지 (mjcha@gist.ac.kr)