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插入序列共同区参与耐药基因rmtB和qepA传播的分子机制研究
  • 项目名称:插入序列共同区参与耐药基因rmtB和qepA传播的分子机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:30972218
  • 申请代码:C180702
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:刘健华
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:华南农业大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

rmtB和qepA是近年新发现的分别介导对氨基糖苷类和喹诺酮类药物耐药的基因,它们常位于同一质粒上,易于传播扩散,临床危害极大。研究发现,rmtB和qepA与一种新的基因捕获系统- - -插入序列共同区(ISCR)密切联系,但目前有关这两种耐药基因的传播机制以及ISCR元件是否参与其转移扩散还不清楚。本课题拟在前期研究的基础上,采用质粒复制子分型、鸟枪测序法、PCR-mapping、脉冲场凝胶电泳等方法比较分析不同来源(动物和环境)rmtB和qepA阳性菌和阳性质粒的流行相关性、rmtB和qepA的基因环境和演化规律,并通过构建特定质粒和设计转座实验研究ISCR移动rmtB和qepA基因的机制及影响因素,以阐明rmtB和qepA传播的分子机制及其与ISCR元件的关系,追踪其来源,为耐药性控制与风险评估、新药研制提供理论依据,为耐药性研究提供新思路,对保障动物性食品安全和维护人类健康有重要意义。

结论摘要:

rmtB和qepA是近年新发现的分别介导对氨基糖苷类和喹诺酮类药物耐药的基因,它们常位于同一质粒上,易于传播扩散,但有关这两种耐药基因的传播机制以及ISCR元件是否参与其转移扩散还不清楚。本课题采用脉冲场凝胶电泳、多位点序列分型、接合实验、质粒复制子分型、质粒限制性片段长度多态性分析(RFLP)、Southern杂交和鸟枪测序法等方法研究rmtB和qepA的传播机制。结果发现我国不同来源(食品动物、宠物)肠杆菌科细菌中16S rRNA甲基化酶基因rmtB的流行比较普遍, 11.1%的大肠杆菌携带rmtB,35.7%的rmtB阳性菌同时存在qepA,未检测到qepA单独存在的情况,且rmtB是造成国内动物源大肠杆菌对阿米卡星等氨基糖苷类药物高水平耐药的主要原因。rmtB和qepA以质粒的水平转移为主,但部分菌株也存在克隆传播。发现来自同一猪场的猪、饲养员和环境之间存在rmtB和qepA阳性大肠杆菌的克隆传播。从某猪场采集猪粪样品和猪场附近土壤样品以及非猪场附近农田土壤样品,结果从55份猪粪样品中获得56株rmtB阳性肠杆菌(包括54株大肠杆菌、1株奇异变形杆菌和1株摩氏摩根菌);从土壤样品中获得19株rmtB阳性菌(13株大肠杆菌、2株摩氏摩根菌、2株非脱羧勒克菌、1株产气肠杆菌和1株阴沟肠杆菌)。猪粪样品中rmtB检出率为53.9%,高于猪场附近土壤样品的检出率(15.5%);猪场外土壤样品中rmtB检出率为7.1%,高于非猪场附近土壤样品的检出率(1.8%)。Tn3、IS26、ISCR3与rmtB、qepA密切相关,ISCR1与armA密切相关,提示这些移动元件对16S rRNA甲基化酶基因和qepA的传播起到重要作用。rmtB和qepA多位于75kb左右的相同或相似的可接合性IncF2型质粒上,而rmtB和blaCTX-M多位于65kb左右的相同或相似的IncF33型质粒上。进一步研究发现该IncF33型质粒上还同时携带fosA3和blaTEM-1基因并已在国内宠物源和猪源大肠杆菌中广泛传播。竞争试验结果表明该质粒对宿主菌不产生适应性代价,临床上应警惕该多重耐药质粒进一步扩散。动物源细菌的耐药基因可以通过直接与人体的接触或是通过食物链间接地向人体进行传递,同时携带rmtB和qepA 的肠杆菌和质粒在宠物和食品动物的流行扩散很可能成为公共卫生问题。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 11
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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