Genetic markers for detection of Escherichia coli K-12 harboring ampicillin-resistance plasmid from an industrial wastewater treatment effluent pond.
Biotechnology industries that use recombinant DNA technology are potential sources for release of genetically modified organisms to the environment. Antibiotic-resistance marker genes are commonly used for recombinant bacteria selection. One example is the marker gene coding for β-lactamase (bla) in plasmids found in Escherichia coli K-12. The aim of this study was to provide an approach to develop a molecular method for genetic marker detection in E. coli K-12 harboring bla genes from an industrial wastewater treatment effluent pond (IWTEP). For the detection of bla and Achromobacter lyticus protease I (api) genes in samples from IWTEP, we employed multiplex polymerase chain reaction (PCR) using E. coli K-12 genetic marker detection primers, previously described in the literature, and primers designed in our laboratory. The microbiological screening method resulted in 22 bacterial colony-forming units isolated from three different IWTEP harvesting points. The multiplex PCR amplicons showed that five isolates were positive for the bla gene marker and negative for the E. coli K-12 and api genes. The 16S rRNA regions of positive microorganisms carrying the bla gene were genotyped by the MicroSeq®500 system. The bacteria found were Escherichia spp (3/5), Chromobacterium spp (1/5), and Aeromonas spp (1/5). None of the 22 isolated microorganisms presented the molecular pattern of E. coli K-12 harboring the bla gene. The presence of microorganisms positive for the bla gene and negative for E. coli K-12 harboring bla genes at IWTEP suggests that the ampicillin resistance found in the isolated bacteria could be from microorganisms other than the E. coli K-12 strain harboring plasmid.
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
G A R
GA
Simões
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
M A S
MA
Xavier
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
D A
DA
Oliveira
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
E V
EV
Menezes
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
S S G
SS
Magalhães
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
J A C D
JA
Gandra
Programa de Mestrado Profissional em Biotecnologia, Laboratório de Bioprospecção e Recursos Genéticos, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Estadual de Montes Claros, Montes Claros, MG, Brasil.
A R E O
AR
Xavier
D000667:Ampicillin / Q000494:pharmacology; D000668:Ampicillin Resistance / Q000235:genetics*; D000900:Anti-Bacterial Agents / Q000494:pharmacology; D001938:Brazil; D048168:Escherichia coli K12 / Q000235:genetics*; D005798:Genes, Bacterial; D005819:Genetic Markers; D010957:Plasmids / Q000235:genetics*; D061005:Ponds / Q000382:microbiology; D012336:RNA, Ribosomal, 16S; D012697:Serine Endopeptidases / Q000235:genetics; D064091:Waste Disposal Facilities; D062065:Wastewater / Q000382:microbiology*; D014871:Water Microbiology; D018508:Water Purification; D001618:beta-Lactamases / Q000235:genetics
D000667:Ampicillin; D000900:Anti-Bacterial Agents; D005819:Genetic Markers; D012336:RNA, Ribosomal, 16S; D012697:Serine Endopeptidases; D062065:Wastewater; D001618:beta-Lactamases; C036813:lysyl endopeptidase