多重耐药肺炎克雷伯菌KP1276的耐药性与水平转移的机制研究

发布时间：2020-05-15 14:57

【摘要】：目的:肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是重要的引起医源性感染的条件致病菌,可以引起肺炎等多种感染性疾病。本文旨在研究肺炎克雷伯菌的耐药性及其播散的分子机理,这将对控制临床肺炎克雷伯菌耐药性产生、播散流行和指导临床合理用药具有重要意义。方法:利用新一代测序技术(HiSeq-2500和PacBioRS单分子实时测序平台)分析肺炎克雷伯菌KP1276基因组结构;利用比较基因组技术,分析耐药性质粒、耐药性基因相关可移动遗传元件的遗传变异及进化;利用分子克隆等方法克隆耐药性相关基因,;通过琼脂稀释法检测KP1276及耐药性基因克隆株等对抗菌药物的耐药性(最低抑菌浓度);接合转移实验和脉冲场电泳检测耐药性质粒是否为接合转移质粒。结果:1.肺炎克雷伯菌KP1276基因组包括一个染色体和三个质粒,染色体全长为5.4Mb,编码4998个基因,三个质粒的大小分别约为228kb(pKP1276-228)、182kb(pKP1276-182)和 40kb(pKP1276-40),分别编码 264、222和 59个基因。2.KP1276基因组编码12个耐药性相关基因,其中染色体编码4个耐药性基因(fosA、blaLEN、oqxA和oqxB),pKP1276-182编码7个耐药性基因(blaKLUC、blaCARB、aadA1、aadA2、cmlA1、dfrA1和sul2),pKP1276-40编码 1 个耐药性基因(aph(3')-Ia);并首次在肺炎克雷伯菌中发现blaKLUC和blaCARB基因。3.与NCBI数据库收集的基因组序列数据比较分析发现,pKP1276-182与从不同种属细菌分离到的8个质粒(包括pIP1202,pP91278,pP99-018,R222,pVC1447,pSRC119-A/C和2个未命名的质粒)DNA序列具有高度相似性。4.pKP1276-182为可接合转移质粒,该质粒编码的7个耐药性基因都与转座酶或整合酶一起,构成转座子或整合子,特别是发现pKP1276-182除携带2个转座子和1个1型整合子外,还携带1个2型整合子,5.KP1276为多重耐药性细菌,对β-内酰胺类、氨基糖苷类和氯霉素类等多种药物耐药;对部分耐药性基因克隆与功能检测显示,blaLEN、blaCARB-2、blaKLUC、aadA2和cmlA1基因具有抗菌活性。结论:KP1276对β-内酰胺类、氨基糖苷类和氯霉素类药物的抗性,与可接合转移质粒pKP1276-182编码的耐药性基因密切相关;blaCARB和blaKLUC已在肺炎克雷伯菌中出现,它们编码于可接合转移质粒上,且都与可移动遗传元件相关,由此可见肺炎克雷伯菌的耐药性相关基因可以通过基因水平转移在同种不同菌株或在不同种属细菌中广泛传播,引起耐药性播散,应该引起临床和社会的高度关注。
【图文】：

得到完整的肺炎克雷伯菌ＫＰ１２７６的全基因组序列。ＫＰ１２７６的基因组除包含一个环逡逑状染色体ＤＮＡ分子外，还有３个环状质粒ＤＮＡ分子。染色体全长大小约为５．４邋Ｍｂ，逡逑包含４，９９８个编码序列（ｃｏｄｉｎｇ邋ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，，邋ＣＤＳ）（图２．２），三个质粒的大小分别逡逑约为邋２２８ｋｂ邋（ｐＫＰ邋１２７６－２２８，图２．３）、１８２ｋｂ邋（ｐＫＰ１２７６－１８２，图邋２．４）和邋４０ｋｂ逡逑（ｐＫＰ１２７６－４０，图２．５），分别编码邋２６４、２２２和邋５９个基因（表２．８）。逡逑／／逦＾邋Ｖ逡逑■ｇ邋／逦／邋Ｘ邋５１００ｋｂｐ逦Ｘ．邋＇逦＼逡逑Ｓｍ邋＾邋／邋／邋４８00ｋｂＰ逦—ｐ邋＼＾逡逑ｉ§邋Ｉ＇邋（邋ｒ４５0°＾逦＾逡逑Ｈ逦（邋ｈ逦ＫＰ１２７６逦Ｈｉ逦ｎ逡逑■｜逦＾邋＾邋ｌ邋３９00ｋｂｐ逦５，４２９，６７４ｂｐ逦—叫！逡逑＼邋３６00Ｍ＞Ｐ逦１８００ｋｂｐ邋ｆ邋ｌ邋ｊ邋Ｈ逡逑Ｎ，邋３３００ｋｂｐ逦２１００ｋｂｐ逦／逦．逦＾邋金画逡逑Ｊ’逡逑图２．２肺炎克雷伯菌ＫＰ１２７６染色体圈图逡逑由外向内分别为：１，邋２，编码于前导链和后随链上的基因；３，邋ＧＣ含量；４，ＧＣ逡逑ｓｋｅｗ；邋５，座标（ｋｂ）邋0逡逑１３逡逑

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【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R378

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本文编号：2665218