Bibliographic Metadata

Title
Plasmid mediated Dissemination of Antibiotic Resistance in Urban Metagenomes
Additional Titles
Plasmid vermittelte Verbreitung von Antibiotika Resistenzen in urbanen Metagenomen
AuthorMoser, Josef
CensorGraf, Alexandra
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)Antibiotika Resistenz / Metagenom / Plasmid
Keywords (EN)Antibiotic Resistance / Metagenome / Plasmid
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Antibiotikaresistenzen stellen in Zusammenhang mit dem vermehrten Auftreten multiresistenter pathogener Keime eine weltweit wachsende Bedrohung dar. Um die Mechanismen, die zu deren Entstehung und Verbreitung beitragen zu verstehen, ist es notwendig dieses Phänomen nicht nur im klinischen Umfeld sondern auch in anderen (natürlichen) Umgebungen zu studieren. Wichtig sind in diesem Zusammenhang genetische Elemente wie Plasmide, die horizontalen Gentransfer ermöglichen. Derzeit existieren noch keine standardisierten Methoden die solche Untersuchungen ermöglichen.

In dieser Studie wird anhand von Metagenomproben, die im Rahmen des Metasub-Projektes (www.metasub.org) in U-Bahn Stationen genommen worden sind, die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen in urbanen Ballungszentren untersucht. Im Rahmen der Datenanalyse werden die aktuell verfügbaren bioinformatischen Methoden und auch das experimentelle Design, hinsichtlich des verwendeten Protokolls zur Plasmidaufreinigung, evaluiert. Die Auswertung der Daten zeigt eine hohe Verbreitung von Resistenzgenen, auch auf genetischen Elementen, die mit horizontalen Gentransfer assoziiert werden.

Abstract (English)

Antibiotic resistance and the associated increase of reported multidrug-resistant pathogens is a growing global threat. To understand the mechanisms that contribute to their development and dissemination, it is necessary to study this phenomenon, not only in the clinical setting, but also in other (natural) environments. In this context, genetic elements such as plasmids are important because of their ability to facilitate horizontal gene transfer. At present, there are no standardized methods that make such investigations possible.

In this study, the distribution of antibiotic resistance in urban centers was studied, using metagenome samples taken from subway stations under the Metasub project (www.metasub.org). Data analysis included the evaluation of the currently available bioinformatics methods and the experimental design, regarding the plasmid purification protocol used. The results show a high prevalence of resistance genes, which are frequently found on genetic elements associated with horizontal gene transfer.