多重耐药质粒p1512-KPC与p92944-TEM的测序及结构基因组学分析

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zq20081979
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肠杆菌科细菌是最常见的临床分离病原菌,并且近年它们对抗生素的耐药现象日趋严重。2017年全国耐药检测网数据显示,在我国临床分离的肠杆菌科细菌中,大肠埃希菌对三代头孢菌素的耐药率为54.2%,对碳青霉烯类药物耐药率为1.5%;肺炎克雷伯菌对三代头孢菌素的耐药率为33.0%,对碳青霉烯类药物的耐药率已从2013年的4.9%上升至9.0%[1]。质粒是细菌等生物中游离的于染色体以外,能够自我复制的闭合环状双链DNA分子。质粒能赋予宿主菌特定的生物学性状(如耐药性、毒力等),有利于细菌在特定的环境条件下生存,且大多数质粒还能够转移到其他细菌中使其获得相应的表型。因此,携带耐药基因的质粒在细菌耐药性的产生和传播中起着至关重要的作用。本文针对临床分离的两株多重耐药的肺炎克雷伯菌及大肠埃希菌,对质粒介导多重耐药的分子机制进行了探索研究,具体可分为以下两个部分:携带blaKPC-2的肺炎克雷伯菌质粒p1512-KPC的测序及比较基因组学分析碳青霉烯耐药的肺炎克雷伯菌1512分离自广州某三甲医院一名肝移植术后患者的静脉血。从该菌中分离的质粒p1512-KPC携带超广谱β-内酰胺酶基因、碳青霉烯酶基因及氨基糖苷类耐药基因,且该质粒能够通过电转化转移到受体菌中,并使其表达相应的耐药表型。p1512-KPC包含两个复制子repA及repB,二者分别归属于IncFⅡ不相容群及Rep3家族未知不相容群。质粒p1512-KPC为GenBank数据库中第二例包含这两个复制子的质粒(首个该类型质粒为p283747-KPC)。本文对p283747-KPC与p1512-KPC二者进行了详细的比较基因组学分析,旨在明确质粒p1512-KPC的基本结构、耐药基因遗传环境及移动元件等结构基因组学特征的同时,增加对于IncFⅡ型复制子和Rep3家族复制子repB共存质粒的多样性和进化的理解。IncY-FIA型多重耐药质粒p92944-TEM的测序及结构基因组学分析质粒p92944-TEM位于一株临床分离的泛耐药的大肠埃希菌92944。该质粒携带一个新的β-内酰胺酶基因TEM亚型—blaTEM-237及头孢菌素类、喹诺酮类、氨基糖苷类、四环素类等其他十类耐药基因,并且质粒p92944-TEM也能够通过电转化转移到受体菌中,并使受体菌表达相应的耐药表型。此外,质粒p92944-TEM包含两个分属于IncY及IncFIA不相容群的复制子,该质粒为首例被报道的IncY-FIA型质粒。值得注意的是,质粒p92944-TEM还携带一段噬菌体源性的序列,其与噬菌体P1及P1样噬菌体P7具有高度的序列同源性。本研究对该携带噬菌体源性序列的多重耐药性IncY-FIA质粒进行了深度的结构基因组学分析,为将来IncY-FIA型质粒的研究提供参考;同时,多重耐药质粒p92944-TEM的发现是携带噬菌体源性序列质粒成为临床菌株耐药性传播载体的又一个新例子。
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