论文部分内容阅读
[目的] 细菌对喹诺酮类药物耐药性的不断出现及耐药率的不断上升,使得我们对喹诺酮类耐药基因的研究显得尤为重要。本文旨在开展喹诺酮类耐药基因在临床常见致病菌中的种类、数量、多态性分布及基因结构与功能关系等方面的研究,为进一步分析喹诺酮类耐药基因相关的耐药机制的研究打下基础,并为临床合理用药和进行抗生素的研发提供理论依据。 [方法] 1、收集NCBI数据库和ARDB耐药基因库收录的喹诺酮类耐药基因,去除冗余后提取一致性序列,做为参考序列。 2、实验室前期已完成金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌等九类临床常见致病菌的基因组提取和测序,本课题运用一系列的生物信息学软件将以上提取的参考序列与测序所得的短序列进行比对分析,定位并收集喹诺酮类耐药基因在九个样本中的分布。 3、进一步分析九个样本中喹诺酮类所有耐药基因类型、丰度及潜在的多态性位点。并且为下一步实验提供参考。 4、对金黄色葡萄球菌中norA-1、norB-7基因分别预测启动子序列并设计引物,PCR扩增技术筛选目的基因阳性菌,PCR产物测序并去除冗余序列后进行TA克隆及药物敏感试验,结合TA克隆株的测序结果与MIC结果分析norA-1、norB-7基因的多态性,验证基因结构与耐药性功能的关系。 [结果] 1、NCBI数据库及ARDB耐药库共收集到喹诺酮类耐药基因9544条,去冗余序列后提取一致性序列107条作为参考序列。 2、九个样本基因组中含有44种喹诺酮类耐药基因,分别交叉分布于金黄色葡萄球菌(23种)、粪肠球菌(13种)、铜绿假单胞菌(9种)、鲍曼不动杆菌(7种)、阴沟不动杆菌(7种)、肺炎克雷伯菌(6种)、大肠埃希菌(4种)、屎肠球菌(3种)及沙门氏菌(1种)。其中aac(6)-Ib-cr基因是九个样本中最为流行的喹诺酮类耐药基因,存在于六个样本中;另有28种基因仅分布于单个样本。 3、这44种基因涉及MFS家族有19种,涉及RND家族12种,酶编码基因1种,质粒介导的耐药基因7种,其余未知基因5种。金黄色葡萄球菌中多见MFS家族编码基因,包括12种norB基因型及1种norA基因型,铜绿假单胞菌中多见RND家族编码基因。 4、在233例金黄色葡萄球菌筛选到norA-1基因阳性菌180株及norB-7基因201株,阳性率均在80%以上。成功构建33株norA-1基因克隆株及11株norB-7基因克隆株。药敏结果表明33株norA-1克隆株中28株表现环丙沙星耐药,18株左氧氟沙星耐药,28株诺氟沙星耐药。68-1、69-2、83-2、155-2重组菌无喹诺酮类药物耐药性,58-3、82-1重组菌只对其中一种药物有低水平耐药。大多数norB-7克隆株对喹诺酮类药物敏感。 5、44株重组菌的测序结果(ORF区域)表明norA-1克隆株有106个位点存在多态现象,norB-7克隆株有37个位点存在多态现象。其中68-1、69-2、83-2、155-2、58-3、82-1重组菌ORF上游200bp区域存在3个突变位点,位于预测的启动子区;ORF区域存在11个突变位点,包括3个同义突变及8个非同义突变,8个非同义突变位点中有7个位点位于预测的蛋白质跨膜区。 [结论] 1、新一代高通量测序技术与生物信息学工具结合非常适合用于筛选和分析混合样本中的耐药基因。 2.、金黄色葡萄球菌中喹诺酮类耐药基因最多,占已检出的喹诺酮类耐药基因的50%;而九个样本中最流行的是aac(6)-Ib-cr基因。 3、norA-1及norB-7基因在金黄色葡萄球菌这一样本中广泛存在,其中norA-1基因与第三代喹诺酮类药物耐药性相关。并有8个位点的碱基突变可能影响其喹诺酮类耐药性。