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Diversity of tet resistance genes in tetracycline-resistant bacteria isolated from a swine lagoon with low antibiotic impact

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Abstract:

Tetracycline resistance has been extensively studied and shown to be widespread. A number of previous studies have clearly demonstrated that a variety of tetracycline resistance genes are present in swine fecal material, treatment lagoons, and the environments surrounding concentrated animal feeding operations (CAFOs). The diversity of tetracycline resistance within a swine lagoon located at a CAFO that used only bacitricin methylene disalicylate as an antibiotic was evaluated by screening 85 tetracycline-resistant isolates for the presence of 18 different genes by performing PCR with primers that target tetracycline efflux genes of Gram-negative bacteria and ribosomal protection proteins. In addition, partial 16S rRNA sequences from each of these isolates were sequenced to determine the identity of these isolates. Of the 85 isolates examined, 17 may represent potential novel species based on BLAST results. Greater than 50% of the isolates (48 out of 85) were found to not contain targeted tet efflux genes. Though minimum inhibitory concentrations ranged widely (16– >256mg/L), these values did not give an indication of the tet genes present. Ten new genera were identified that contain at least one tet efflux gene. Five other genera possessed tet efflux genes that were not found in these organisms previously. Interestingly, none of the isolates possessed any of the selected ribosomal protection protein genes. Though tetracycline resistance was found in bacteria isolated from a swine CAFO lagoon, it appears that the limited antibiotic use at this CAFO might have impacted the presence and diversity of tetracycline resistance genes.

La résistance à la tétracycline a été étudiée de façon exhaustive et il est apparu qu’elle était largement répandue. Un certain nombre d’études précédentes ont clairement démontré qu’une variété de gènes de résistance à la tétracycline était présente dans les matières fécales du porc, dans les lagunes de traitement du lisier et dans l’environnement d’installations d’élevage intensif (CAFOs) porcin. La diversité de la résistance à la tétracycline dans une lagune de traitement du lisier de porc localisée dans un élevage industriel, où seule la bacitricine méthylène disalicylate était utilisée comme antibiotique, a été évaluée en criblant 85 isolats résistants à la tétracycline pour détecter la présence de 18 gènes différents, en réalisant des PCR avec des amorces ciblant les gène d’efflux de la tétracycline de bactéries Gram-négatives et les gènes codant des protéines de protection ribosomales. De plus, un séquençage partiel de l’ARNr 16S de chacun des isolats a été réalisé pour identifier ces isolats. Des 85 isolats examinés, 17 pourraient potentiellement représenter de nouvelles espèces selon les résultats obtenus par BLAST. Plus de 50% des isolats (48 sur 85) ne contenaient pas les gènes d’efflux tet ciblés. Alors que les concentrations inhibitrices minimales variaient grandement (16– >256 mg/L), ces valeurs ne donnaient pas d’indication des gènes tet présents. Dix nouveaux genres contenant au moins un gène d’efflux tet ont été identifiés. Cinq autres genres possédaient des gènes d’efflux tet qui n’avaient pas été trouvés dans ces organismes auparavant. Fait intéressant, aucun des isolats ne possédait l’un des gènes ciblés codant les protéines de protection ribosomales. Même si une résistance à la tétracycline a été trouvée chez les bactéries isolées d’une lagune de traitement de lisier de porc d’une ferme industrielle, il semble que l’utilisation limitée d’antibiotiques dans cette ferme a pu avoir un impact sur la présence et la diversité des gènes de résistance à la tétracycline.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-12-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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