多藥耐藥IncHI2型和IncHI5型質(zhì)粒的測序及比較基因組學分析.pdf

1、近年來多重耐藥菌株和泛耐藥菌株層出不窮且播散速度快，進一步增加了臨床感染性疾病治療的困難。攜帶耐藥基因的質(zhì)粒所導(dǎo)致的水平基因傳播在細菌耐藥中起著重要的作用，耐藥基因一般通過插入序列、整合子和轉(zhuǎn)座子等移動元件進行水平轉(zhuǎn)移，質(zhì)?？梢越閷?dǎo)耐藥基因在不同的細菌個體間轉(zhuǎn)移，而移動元件則只能介導(dǎo)耐藥基因在細菌個體內(nèi)的DNA分子間轉(zhuǎn)移。IncHI質(zhì)粒是腸桿菌科細菌對抗生素耐藥的重要載體。IncHI型質(zhì)粒先前根據(jù)研究的次序分為IncHI1、IncHI2

2、和IncHI3。本研究中，根據(jù)代表性質(zhì)粒的復(fù)制起始基因及骨架保守序列特征將IncHI質(zhì)粒進一步分為五類亞組，增加IncHI4和IncHI5兩個亞型。經(jīng)分析顯示每個亞型內(nèi)質(zhì)粒骨架區(qū)域序列均存在著很高的遺傳保守性，同時，五類IncHI質(zhì)粒均保留有接合轉(zhuǎn)移區(qū)tra1和tra2，還有碲耐藥基因簇ter;即便如此，五類IncHI亞型質(zhì)粒之間還是存在著很大的差異。從中國三家教學醫(yī)院臨床病人分離出來的三株多重耐藥菌:陰溝腸桿菌T5282，弗氏檸檬酸桿

3、菌112298和解鳥氨酸拉烏爾菌YNKP001，分別得到了IncHI2型質(zhì)粒pT5282-mphA、p112298-catA和IncHI5型質(zhì)粒pYNKP001-dfrA;根據(jù)三個質(zhì)粒的序列從全球核酸數(shù)據(jù)庫中挑選出IncHI2型參考質(zhì)粒R478和IncHI5型參考質(zhì)粒pKOX_R1，并對該五個質(zhì)粒序列進行精細的生物學信息分析及比較基因組學分析。序列分析顯示整合子，轉(zhuǎn)座子和以插入序列介導(dǎo)的移動元件等一系列插入?yún)^(qū)域分布在質(zhì)粒骨架區(qū)的不同位置

4、，而這些元件構(gòu)建起來的多重耐藥區(qū)里一般攜帶著三種及其三種以上不同的耐藥基因，其種類包括氨基糖苷類抗性基因、氯霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因、β內(nèi)酰胺類抗性基因、大環(huán)內(nèi)酯類抗性基因、磺胺類抗性基因、喹諾酮抗性基因、利福平抗性基因、甲氧芐啶抗性基因、磷霉素抗性基因、季銨鹽類抗性基因等。在了解多重耐藥質(zhì)粒結(jié)構(gòu)的同時，發(fā)現(xiàn)并命名了一系列新的移動元件，包括7個轉(zhuǎn)座子Tn6321、Tn6322、Tn6338-Tn6340、Tn6346和Tn6347;

5、還有插入序列ISEcl6、ISCfr8-ISCfr11、ISKox1-ISKox3。自抗生素應(yīng)用于臨床感染性疾病的治療，臨床上不久便出現(xiàn)其相應(yīng)耐藥菌株，細菌在不同的抗生素選擇壓力及環(huán)境條件的變化下，使其快速獲得并保留不同的抗性基因，并因此加速耐藥菌株的持續(xù)擴散。本課題把目前出現(xiàn)具有代表性IncHI型質(zhì)粒進行整理，重新定義劃分標準，添加至5個亞型;精細分析呈現(xiàn)了多藥耐藥IncHI型質(zhì)粒的特征性及多樣性，揭示IncHI型質(zhì)粒是臨床分離菌多藥