Impacts of bio-based microplastics on horizontal gene transfer of antibiotic resistance genes

Martina Marušková

Bakalářská práce

Abstract:

The bachelor thesis investigates the impact of bio-microplastics on the horizontal transfer of genes responsible for antibiotic resistance. The thesis focuses on three types of bio-microplastics (PLA, PHBV and bioHDPE) compared to two conventional microplastics (HDPE and PET). The main experiment of the study uses the donor Escherichia coli having two antibiotic resistant genes of trimethoprim and kanamycin, which are able to transfer to the recipient, isola-ted activated sludge Rhodococcus zophii. The transfer of antibiotic resistant genes is investiga-ted on biofilm formed on bio-microplastics. We find that bio-microplastics increase the transfer rate of antibiotic resistant genes compared to conventional microplastics. The results of this study will provide important insights into the contamination of bio-microplastics in environ-ments. They may lead to proposing measures for environmental protection and human health against the spread of antimicrobial resistance.

Abstract:

Bakalářská práce zkoumá dopad bio-mikroplastů na horizontální přenos genů odpovědných za rezistenci vůči antibiotikům. Práce se zaměřuje na tři druhy bio-mikroplastů (PLA, PHBV a bioHDPE) ve srovnání se dvěma konvenčními mikroplasty (HDPE a PET). Hlavní experiment studie využívá dárce Escherichia coli s dvěma geny odpornými vůči antibiotikům trimethoprimu a kanamycinu, které jsou schopny přenést na příjemce, izolované aktivovaným kalovým Rhodococcus zophii. Přenos genů odporných vůči antibiotikům je zkoumán na biofilmu vytvořeném na bio-mikroplastech. Zjistíme, že bio-mikroplasty zvyšují míru přenosu genů odporných vůči antibiotikům ve srovnání s konvenčními mikroplasty. Výsledky této studie poskytnou důležité poznatky o kontaminaci bio-mikroplasty v životním prostředí. Mohou vést k navrhování opatření pro ochranu životního prostředí a lidského zdraví proti šíření antimikrobiální rezistence.

Keywords

Mikroplasty, antibiotika, horizontální přenos genů, antibakteriální resistentní geny

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Nhung H.A. Nguyen, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Bakalářský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanotechnologie