КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-74-00022
НазваниеМетагеномный анализ распространения генетических детерминант антибиотикорезистентности в микробных сообществах сточных вод города Москвы
Руководитель Бегматов Шахжахон Абдуллаевич, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" , г Москва
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология
Ключевые слова микробиом, метагеномика, сточные воды, резистом, активный ил
Код ГРНТИ34.27.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам является глобальной проблемой, в первую очередь в здравоохранении, но также и в сельском хозяйстве. Это чрезвычайно опасное явление, которое препятствует эффективному лечению бактериальных инфекций и может быть причиной эпидемических угроз и высокой смертности. Широкое и зачастую плохо контролируемое и нерациональное использование антибиотиков в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве приводит к селекции и распространению бактериальных штаммов, устойчивых к антибиотикам, в том числе обладающих множественной лекарственной устойчивостью. Большинство используемых антибиотиков в конечном итоге попадают в сточные воды. Поэтому станции по очистке сточных вод являются одним из основных источников как устойчивых к антибиотикам бактерий, так и генов устойчивости к антибиотикам (резистом), попадающих затем в окружающую среду.
Очистные сооружения, в которые поступают сточные воды и микроорганизмы из различных источников и создаются оптимальные условия для горизонтального переноса генов в высокоплотных микробных сообществах активного ила, оказываются и «горячими точками» для формирования штаммов с множественной резистентностью. Гены, придающие устойчивость ко всем классам антибиотиков, наряду с содержащими их мобильными генетическими элементами, обнаруживаются как на очистных сооружениях разных стран, так и в прошедших очистку сточных водах, поступающих в природные экосистемы, в первую очередь водоемы.
Конкретной задачей проекта является изучение структуры и разнообразия резистома сточных вод очистных сооружений города Москвы методами метагеномики. Московские станции очистки сточных вод, являвшиеся одними из крупнейших в мире, ежедневно очищают около 6 млн. куб. м. воды. Очищенные сточные воды сбрасываются в реку Москва, составляя около половины ее стока. С учетом их масштаба, очистные сооружения Москвы могут быть одним из крупнейших «распространителей» детерминант резистентности к антибиотикам в стране, однако, их резистом до настоящего времени практически не исследован.
Объектами исследования будут поступающие на очистку сточные воды, активные илы из двух крупных очистных сооружений, использующих разные технологии биологической очистки, и сбрасываемые в реку Москва прошедшие очистку воды. Исследования резистома в экосистемах очистных сооружений в последние годы активно ведутся в развитых странах. Однако, характеристики сточных вод, связанные с социокультурными особенностями региона, не менее важны для формирования микробных сообществ активных илов и состава резистома, чем используемые технологии очистки, поэтому исследование резистома активного ила московских очистных сооружений будет иметь новизну на мировом уровне.
В рамках выполнения проекта планируется просеквенировать метагеномы поступающей на очистку воды, активного ила и очищенной воды с использованием технологий высокопроизводительного секвенирования. Анализ метагеномных данных позволит охарактеризовать разнообразие и количественную представленность генов устойчивости к антибиотикам в метагеномах, генетическую «организацию» резистома (выявление носителей генов устойчивости – плазмид, транспозонов, интегронов и тд), влияние используемых технологий очистки сточных вод на состав резистома. Секвенирование полного метагенома, а не только детекция известных генов устойчивости, позволит полноценно охарактеризовать состав резистома и определить его принадлежность к различным таксономическим линиями микроорганизмов, характер локализации генов резистентности, вывить генетические детерминантны множественной устойчивости.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ