Los antibióticos y los genes de resistencia a antibióticos (GRAs) son considerados contaminantes emergentes, con potencial para causar graves perturbaciones en los ecosistemas del planeta. El vertido de aguas residuales procedentes de entornos antropizados es una fuente fundamental de estos contaminantes, por lo que los ecosistemas acuáticos son particularmente vulnerables. Aunque se ha documentado la presencia de GRAs en los océanos de todo el planeta, las rutas de diseminación y el nivel de contaminación de las poblaciones bacterianas autóctonas son poco conocidas. En los ecosistemas terrestres, los plásmidos conjugativos son agentes fundamentales para la propagación de los GRAs. Su papel en los océanos es incierto, aunque estudios recientes han revelado la presencia de plásmidos marinos (PMs) de amplio rango de hospedador y distribución global. La relaxasa (RLX) es la proteína encargada de iniciar la transferencia del ADN durante la conjugación bacteriana. Es el único elemento esencial constituyente de la maquinaria de movilización (MOB), y está presente en todos los elementos transmisibles por conjugación. Por tanto, la RLX es un marcador específico de los distintos tipos plasmídicos, y se usa para clasificar plásmidos movilizables y conjugativos en las nueve clases de MOB y en unidades taxonómicas plasmídicas (PTUs). En este trabajo hemos usado los genes codificantes de RLXs para determinar la distribución y prevalencia de los PMs y otros elementos transmisibles por conjugación, intentando definir si estos pertenecen a las mismas clases que los encontrados en ecosistemas fluviales, aguas residuales y suelos de agricultura, así como en la microbiota intestinal de mamíferos marinos y terrestres; o, si por el contrario, existen grupos especializados para cada uno de los distintos entornos. Para ello, hemos analizado la abundancia de RLXs, PMs y GRAs en casi 20.000 genomas marinos ensamblados a partir de metagenomas (MAGs) y en 370 muestras metagenómicas marinas. Nuestros resultados revelan que la prevalencia de RLXs tanto en los genomas como en las poblaciones bacterianas marinas es muy inferior a la observada en los demás ecosistemas. El análisis de los PMs reveló, además, que las unidades taxonómicas en las que estos plásmidos se agrupan tienen distribuciones restringidas a especies bacterianas específicas del entorno marino. Además de poco abundantes y específicos, los PMs tienen una carga genética diferente a la de sus homólogos terrestres. En particular, la prevalencia de GRAs es muy baja, indicando que los plásmidos autóctonos del entorno marino tienen, por el momento, poca relevancia en la propagación de los GRAs en este entorno.

Trabajo presentado en MikrobioGUNE celebrado en Leioa (España) el día 10 de diciembre de 2024.