获得性MFS外排泵耐药性相关基因的多样性研究

摘要

外排泵基因是细菌耐药性形成的主要因素之一,其中主要易化超家族系统(MFS)可通过基因水平转移导致耐药性的播散.本文通过大规模基因组测序,结合生物信息学分析,对分离自临床标本的大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、阴沟杆菌、肺炎克雷伯菌等种属共1200菌株进行MFS类外排泵基因的多样性、多态性分析及结构与基因功能关系的研究.结果显示:六种属菌株基因组编码了包括氯霉素类、四环素类、林可霉素类、诺氟沙星类、甲基紫类、阿拉伯糖类、转运蛋白类、多耐药类等共计17种MFS外排泵耐药性相关基因,其中floR、cmlA、tetA、emrB、emrD、emrK、emrY、yieO、yebQ等9个基因较常见,而某些基因只出现在个别菌种中,如fexA基因只在肺炎克雷伯菌中出现,lmrB基因只在阴沟肠杆菌中检出.通过PCR扩增、克隆了六种属细菌的235个flog基因并测序，聚类分析可将所有floR基因归为3簇(cluster)，其中Cluster One包含218个克隆，Cluster Two包含15个克隆，两簇序列同源性在81%左右，另外2个基因与上述2簇同源性较低，另为一簇。对前2簇基因进行SNPs位点分析发现，Cluster One共检出95个同义突变(Ks),148个非同义突变(Ka)和5个无义突变;Cluster Two中共检出5个同义突变和10个非同义突变。对235个克隆进行了氯霉素和氟苯尼考的耐药性测定(MIC)，结果发现不同克隆对2种药物的敏感性不同，耐药程度分布在2-512μg/mL，大多数在64-256μg/mL之间。本文结果说明，新一代高通量测序技术非常适合在群体水平上分析耐药性相关基因的多样性和遗传变异规律研究，挖掘新的耐药性基因。