Prolonged Exposure to Environmentally Relevant Concentrations of Chlorine Induces Heritable Antimicrobial Resistance in Disinfection Residual Pseudomonas aeruginosa

铜绿假单胞菌 抗菌剂 微生物学 抗生素耐药性 污染 化学 残余物 环境化学 毒理 细菌 生物 抗生素 生态学 有机化学 遗传学 计算机科学 算法
作者
Xinran Gao,Shuyu Jia,Liping Ma,Yang Pan,Lin Ye,Xuxiang Zhang,Qing Zhou,Aimin Li,Peng Shi
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (8): 3895-3905 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c12161
摘要

Chlorination, a crucial step in pathogen control, raises concerns due to the potential residual chlorine presence during water treatment and sanitation. However, the consequences of prolonged exposure to environmentally relevant chlorine concentrations on antimicrobial resistance (AMR) evolution and its driving mechanism in bacteria remain unclear. Therefore, this study utilized a combination of phenotypic and genotypic analyses, revealing that chlorination at concentrations of 0.2-0.4 mg/L induced enduring cross-resistance to both chlorine and multiple antibiotics (β-lactams, tetracyclines, sulfonamides, and chloramphenicol) in Pseudomonas aeruginosa after 3 days of exposure. Both Escherichia coli and P. aeruginosa exhibited outer membrane (OM) damages, evidenced by adenosine triphosphate and reactive oxygen species, though P. aeruginosa displayed stepwise OM resilience over prolonged exposure. Transcriptomic analyses of resistant P. aeruginosa unveiled heightened metabolic activity and a reinforced OM barrier after exposure. Weighted gene coexpression network analysis highlighted the pivotal role of a fortified bacterial OM, featuring activated efflux systems and modified lipopolysaccharides, in developing cross-resistance. Overexpression and mutation in mexXY-OprM and muxABC-OpmB efflux systems, along with reduced membrane electronegativity, confirmed that hereditary genetic adaptation drove AMR evolution. This study provides valuable insights into potential strategies for mitigating AMR evolution under residual chlorine disinfection.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
sunlt发布了新的文献求助10
刚刚
砺行发布了新的文献求助100
1秒前
zz发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2应助机智可乐采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助舒心的沅采纳,获得10
2秒前
zkk驳回了嘿嘿应助
2秒前
李朋完成签到,获得积分10
2秒前
Wefaily完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
sooyaaa完成签到,获得积分10
4秒前
小Z发布了新的文献求助10
4秒前
念兮完成签到,获得积分10
4秒前
jason发布了新的文献求助10
4秒前
科研小白完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
betsy完成签到,获得积分10
6秒前
molingyue完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
Samuel应助Wefaily采纳,获得20
8秒前
瓅芩完成签到,获得积分10
8秒前
Jonas完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
动听碧空发布了新的文献求助50
9秒前
科目三应助zz采纳,获得10
10秒前
零零柒完成签到,获得积分10
10秒前
肘子完成签到,获得积分10
11秒前
王小妮完成签到,获得积分20
11秒前
淡然盼山完成签到,获得积分10
11秒前
共享精神应助seeyou14采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
含蓄的惜萱完成签到,获得积分10
13秒前
小满发布了新的文献求助10
13秒前
跳跃的迎荷应助童话采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7307377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8925089
关于积分的说明 18911502
捐赠科研通 6970018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212543
关于科研通互助平台的介绍 2381157
邀请新用户注册赠送积分活动 2190201