Abstract
ntibiotic resistance in poultry farming poses a significant threat to veterinary and food safety, especially in regions with high poultry density and widespread use of antimicrobial drugs. In this study, we performed a metagenomic analysis of the resistome of the microbiota of farmed chickens collected from seven regions of Kazakhstan. Sequencing data in FASTQ format were analyzed using the Resistance Gene Identifier (RGI, bwt mode) tool, which allowed us to identify the spectrum of antibiotic resistance genes (ARGs) and their prevalence across regions. The descriptive analysis revealed pronounced interregional variation in resistome structure. Samples from Petropavl, Kostanay, and Ust-Kamenogorsk were found to be the most enriched in ARGs, Saryagash was characterized by relatively low ARG abundance in the heat map, but high Shannon and Simpson diversity values, suggesting a low-burden yet evenly distributed resistome structure. Alpha diversity (Shannon and Simpson indices) confirmed differences in the internal composition of the resistome, and beta diversity analysis (Bray-Curtis, principal coordinate analysis) showed clustering of regions according to their ARG profiles. Functional classification of ARGs revealed the predominance of genes associated with resistance to aminoglycosides, tetracyclines, and macrolides. Additionally, co-occurrence patterns between region-specific ARGs and bacterial taxa were analyzed to identify the genera most strongly associated with the formation of local resistance profiles. The results demonstrate a pronounced geographical structure of the poultry resistome in Kazakhstan and can serve as a basis for developing regionally adapted strategies for controlling antibiotic resistance in poultry farming. Антибиотикорезистентность в птицеводстве представляет существенную угрозу для ветеринарной и продовольственной безопасности, особенно в регионах с высокой плотностью птицы и широким применением антимикробных препаратов. В данном исследовании мы провели метагеномный анализ резистома микробиоты бройлеров, отобранных в семи регионах Казахстана. Данные секвенирования в формате FASTQ были проанализированы с использованием инструмента Resistance Gene Identifier (RGI, режим bwt), что позволило выявить спектр генов антибиотикорезистентности (ARG) и их распространенность по регионам. Описательный анализ выявил выраженные межрегиональные различия в структуре резистома. Установлено, что образцы из Петропавловска, Костаная и Усть-Каменогорска содержали наибольшее количество генов антибиотикорезистентности (ARG). На тепловой карте регион Saryagash характеризовался относительно низким содержанием ARG, но высокими показателями разнообразия по Шеннону и Симпсону, что свидетельствует о низкой нагрузке, но равномерно распределенной структуре резистома. Альфа-разнообразие (индексы Шеннона и Симпсона) подтвердило различия внутреннего состава резистома, а анализ бета-разнообразия (Bray–Curtis, PCoA) показал кластеризацию регионов в соответствии с их ARG-профилями. Функциональная классификация генов устойчивости к антибиотикам выявила преобладание генов, связанных с устойчивостью к аминогликозидам, тетрациклинам и макролидам. Кроме того, был проведён анализ закономерностей совместной встречаемости регионально-специфических генов устойчивости к антибиотикам (ARG) и бактериальных таксонов с целью выявления родов, наиболее тесно связанных с формированием местных профилей устойчивости. Полученные результаты демонстрируют выраженную географическую структуру резистома птицы в Казахстане и могут служить основой для разработки регионально адаптированных стратегий контроля антибиотикорезистентности в птицеводстве.