鸭疫里默氏杆菌利福平耐药株RA-WH9基因组及其质粒分析

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鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestife,RA)是一种可引起鸭、鹅、鸡、火鸡等禽类急性或慢性败血症的黄杆菌科革兰氏阴性菌。该菌对水禽的感染在世界范围内均有报道,并由于其可造成家禽较高死亡率、低饲料转化率从而给家鸭养殖业造成严重的经济损失,由于RA血清型众多,彼此之间无交叉保护,因此,现阶段抗生素仍是防控RA的主要手段。利福平是对细菌性病原体最有效的广谱抗生素之一,目前主要用于治疗结核、麻风、结核性脑膜炎等疾病,此外也被用于许多兽医临床药物组方中。本研究从患病家鸭组织器官中分离纯化出一株鸭疫里默氏杆菌(命名为RA-WH9),K-B药敏纸片法结果表明,该分离株对头孢唑肟、氯霉素、氟苯尼考、多西环素、红霉素和林可霉素敏感,对恩诺沙星、大观霉素和四环素中度敏感,对链霉素、多粘菌素B、氨苄西林、新霉素、青霉素、诺氟沙星以及利福平耐药,微量肉汤稀释法结果显示,该分离株对利福平最小抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)为50μg/mL。利用细菌基因组三代测序技术和生物信息学平台,我们构建并分析了RA-WH9基因组完成图,分析结果表明:RA-WH9染色体总长度为2488018 bp,GC含量34.58%,编码2563个基因,其中包含88个耐药基因,其耐药基因型与耐药表型一致。除此之外,RA-WH9携带一个全长10736bp的质粒(命名为pRA-59),其质粒复制子属于Inc类型,与鸭疫里默氏杆菌现有报道的质粒pJX、pCFC1、pCFC2骨架结构相似,编码13个基因,其中包括3个拷贝的ISRa1转座酶。细菌接合转导实验证实,p RA-59可使同种属鸭疫里默氏杆菌CH3、Yb2、HXb2等菌株对利福平的MIC增大60倍,也可显著提高不同种属DH5α、BL21等菌株对利福平的MIC。由于无法从结合子中提取出pRA-59质粒,我们选取鸭疫里默氏杆菌CH3-59(p RA-59质粒电转至CH3所得到的结合子)进行细菌全基因组测序,测序结果表明,与母本CH3相比,CH3-59基因组中编码TonB依赖性受体基因(M9491173)被pRA-59的ISRa1转座酶及其上游启动子打断。因此,我们猜想p RA-59介导耐药机制可能为借助上游启动子,插入宿主菌染色体,导致宿主菌rpoB基因发生突变,从而引起宿主菌利福平药敏性发生改变。
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