了解海洋多重耐药菌耐药基因结构和水平传递特征,对于查清海洋环境耐药菌耐药因子的起源、蓄积和传播动态具有重要的科学价值。本研究拟利用传统微生物学和分子生物学手段确定一株分离自养殖海区底泥的多重耐药海洋菌新种DQHS4的分类地位;克隆出DQHS4多种耐药基因、主要是整合子-基因盒所携带耐药基因的遗传结构,并对其进行系统发育分析,补充国际间对我国海洋环境耐药菌和耐药因子的认识;另外本研究拟根据16S rRNA 序列同源性筛选不同进化地位的海洋细菌,通过接合试验探明整合子-基因盒对耐药因子在不同分类地位细菌间传递频率的影响,探索耐药基因在海洋环境菌库中的蓄积与扩散特征。
multiple resistant bacteria;classification;resistant genes;integron carriage;horizontal gene transfer
本研究对DQHS4的分类地位和耐药基因结构进行了研究。DQHS4在MA平板上生长时,能形成特征性的菌落,菌体椭圆形,大小为0.4 × 0.8-0.9 μm。其16S rDNA基因序列与模式菌株Prolixibacter bellarii- vorans F2T序列相似性最高,为89.6%。该菌株具有多重耐药性,菌株DQHS4T染色体DNA的(G+C)含量为43.4 mol%,主要脂肪酸为C17:0 iso 3OH, C15:0 iso, C17:1 anteiso B and/or iso I, C17:0 2OH, C15:0 anteiso及C17:1 ω6c,提取呼吸醌分析显示分离提取的化合物经测定分子量为648.1,为甲基萘醌MK-7,可知甲基萘醌MK-7为其主要的呼吸醌。根据这些特性,我们以DQHS4为模式菌株,建立了Bacteroidetes门下的一个细菌新属新种,并命名为Sunxiuqinia elliptica gen. nov., sp. Nov. 根据前人研究结果,我们利用多种耐药基因的引物对DQHS4及140株从近海养殖相关环境中分离的耐药菌进行了在耐药基因结构的分析, 发现72%的菌对磺胺类具有抗性,36%的菌对四环素具有抗性,16.5%的菌对四环素类和磺胺类同时耐药,说明环境中四环素类和磺胺类抗性菌已占很大比重。用PCR方法检测这些抗性菌所携带的四环素类和磺胺类抗性基因,并通过对相应携带抗性基因的这类菌最低抑菌浓度进行测定,结果显示tetA基因介导的应对四环素抗性强度要优于tetB基因所介导;sul2基因所介导的应对磺胺类抗性强度要强于sul1基因所介导。相关抗性基因检出菌的16S序列表明这4种抗性基因的传播不存在宿主特异性,可以在环境中广泛传播。同时所有基因检出阳性菌的这4种基因序列表明tetA、sul1、sul2基因在不同菌中保守性比较好,但tetB基因的保守性较差。18株具有多重抗药性的菌株,它们对上述6种抗生素均具有抗性,利用三类整合子特征酶整合酶intI1,intI2,intI3引物检测到有16株菌携带有一类整合子intI1,2株携带二类整合子intI1,但基因盒上的抗性基因片段与抗性表型存在一定差异。该项研究为进一步了解耐药细菌和耐药基因在在海洋环境菌库中的蓄积与扩散特征提供了科学数据。