Tetracycline-resistant coliforms in the effluent of the main sewage treatment plant in Hamilton, Ontario - do they have a common ancestral strain?

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Abstract:

Sewage, a major source of bacterial contamination of the environment, can be an important health hazard. The presence of antibiotic-resistant bacteria in sewage can exacerbate this problem. The sources of antibiotic-resistant bacteria in sewage are, for this reason, worth identifying and addressing. The bacterial flora in the effluent of the Woodward Avenue Wastewater Treatment Plant (WAWTP) in Hamilton, Ontario, Canada, contains many antibiotic-resistant coliforms. Here we ask, are the antibiotic resistance genes in the coliforms in the effluent of WAWTP descended from a recent common ancestor strain? If so, the source could be identified and eliminated. If, on the other hand, the antibiotic resistance genes in the bacterial flora of the WAWTP have more than one origin, identification and elimination of the source(s) could be difficult. There was considerable diversity of antibiotic resistance patterns and antibiotic resistance genes among the effluent and influent coliform isolates of the WAWTP, suggesting multiple genetic ancestry. The patterns of horizontal transmissibility and sequence differences in the genes tetA and tetE among these coliform isolates also suggest that they have no one predominant ancestral strain. Using the same logic, the evidence presented here is not compatible with a single ancestral origin of the antibiotic resistance genes in the isolates described herein.

Les eaux d’égout, qui sont une des principales sources de contamination bactérienne de l’environnement, peuvent constituer un risque pour la santé humaine. La présence de bactéries résistantes aux antibiotiques dans les eaux d’égout peut exacerber ce problème. C’est pourquoi il est important d’identifier les sources de bactéries résistantes aux antibiotiques des eaux d’égout et de les contrôler. La flore bactérienne des effluents de l’usine de traitement d’eaux usées Woodward Avenue Wastewater Treatment Plant (WAWTP) de Hamilton, Ontario, Canada, comporte plusieurs coliformes résistants aux antibiotiques. Nous posons ici la question suivante: les gènes de résistance aux antibiotiques des coliformes des effluents de WAWTP proviennent-ils d’une souche ancestrale commune récente? Et si oui, cette source pourrait-elle être identifiée et éliminée? Au contraire, si les gènes de résistance aux antibiotiques de la flore bactérienne de WAWTP ont plusieurs origines, l’identification et l’élimination des sources de contamination pourraient être difficiles à réaliser. Il existe une diversité considérable de patrons de résistance aux antibiotiques et de gènes de résistance aux antibiotiques dans les isolats de coliformes recueillis des effluents et de l’affluent de WAWTP, ce qui suggère la présence d’une ascendance génétique multiple. Les patrons de transmissibilité horizontale et les différences des séquences des gènes tetA et tetE de ces isolats de coliformes suggèrent aussi qu’il n’y a pas de souche ancestrale prédominante. En suivant cette même logique, les preuves présentées ici sont incompatibles avec l’hypothèse d’une origine ancestrale unique quant aux gènes de résistance aux antibiotiques présents dans les isolats décrits ci-dessus.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2010

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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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