mcr-1阳性类噬菌体质粒与F33:A-:B-质粒共整合形成的融合质粒的生物学特性分析

为了分析猪源大肠杆菌中mcr-1阳性不可接合类噬菌体质粒pD72-mcr-1与bla_(CTX-M-55)阳性可接合的F33∶A-∶B-质粒pD72-F33融合形成的共整合质粒pD72C的生物学特性,评估该融合质粒对mcr-1传播的潜在作用,本实验采用生长曲线测定、质粒稳定性实验、竞争性实验和接合实验,测定了融合质粒pD72C和亲本质粒pD72-F33对宿主菌的适应性、融合能力和扩散能力。结果表明:融合质粒pD72C在无抗生素的环境中能稳定传代9 d,对宿主菌有适应性优势,且比亲本质粒pD72-F33具有更好的竞争优势;该融合质粒表现出较高的融合频率和接合频率,说明该融合质粒能够扩展菌株的耐药谱并促进粘菌素耐药基因mcr-1的传播。     

blaCTX-M型鸡大肠杆菌中mcr-1的分子流行病学分析

检测了不同时期从河南省分离的162株blaCTX-M型鸡大肠杆菌对黏菌素的耐药性,进行了耐药基因blaCTX-M和mcr-1的质粒接合试验,并比较了各亚型的水平传播规律.结果表明:随着时间的推移,blaCTX-M型鸡大肠杆菌对黏菌素的耐药率由0％显著增加到42.2％;在头孢噻肟单药筛选下获得的21株接合子有5株同时携带mcr-1,在黏菌素单药筛选下获得的18株接合子有11株同时携带blaCTX-M,且blaCTX-M和mcr-1基因的接合频率无明显差异;原菌及对应接合子的blaCTX-M亚型均属于blaCTX-M-1和blaCTX-M-9亚群,部分原菌同时携带两种亚型,但接合子均仅携带一种亚型(blaCTX-M-9亚群).说明在单一药物(黏菌素或头孢噻肟)的选择性压力下,blaCTX-M和mcr-1基因均易水平传播,且携带blaCTX-M和mcr-1的质粒既可单独转移也可同时转移.     

bla_(CTX-M)型鸡大肠杆菌中mcr-1的分子流行病学分析

检测了不同时期从河南省分离的162株bla_(CTX-M)型鸡大肠杆菌对黏菌素的耐药性,进行了耐药基因bla_(CTX-M)和mcr-1的质粒接合试验,并比较了各亚型的水平传播规律。结果表明:随着时间的推移,bla_(CTX-M)型鸡大肠杆菌对黏菌素的耐药率由0%显著增加到42.2%;在头孢噻肟单药筛选下获得的21株接合子有5株同时携带mcr-1,在黏菌素单药筛选下获得的18株接合子有11株同时携带bla_(CTX-M),且bla_(CTX-M)和mcr-1基因的接合频率无明显差异;原菌及对应接合子的bla_(CTX-M)亚型均属于bla_(CTX-M-1)和bla_(CTX-M-9)亚群,部分原菌同时携带两种亚型,但接合子均仅携带一种亚型(bla_(CTX-M-9)亚群)。说明在单一药物(黏菌素或头孢噻肟)的选择性压力下,bla_(CTX-M)和mcr-1基因均易水平传播,且携带bla_(CTX-M)和mcr-1的质粒既可单独转移也可同时转移。     

宠物源大肠杆菌中质粒介导喹诺酮类耐药基因qnrD的研究

 【目的】对临床分离的宠物源大肠杆菌进行质粒介导喹诺酮类耐药基因qnrD的检测,并对该基因进行序列分析和传播机制的研究。【方法】采用微量稀释法对阳性菌株进行15种抗生素的最小抑菌浓度试验;通过PCR对基因克隆,并对克隆产物和菌株阳性质粒进行转化;同时对菌株进行接合转移试验。【结果】从164株宠物源大肠杆菌中检测出1株qnrD阳性菌株(GP2009-036),GP2009-036对14种兽医临床常用抗生素耐药严重,表现为多重耐药(14耐);PCR产物经连接PMD19-T载体后可转化入DH5α感受态细胞中;接合转移试验成功地将质粒转移到大肠杆菌J53中;可从GP2009-036与其转化子中抽提出阳性质粒。【结论】该qnrD阳性菌株对临床常用抗生素耐药严重,且阳性质粒可在病原微生物间进行水平传播,其水平传播机制可能使该基因在宠物临床上进行传播。     

禽源奇异变形杆菌质粒介导AmpC酶基因型检测与质粒分析

【目的】研究禽源奇异变形杆菌携带ampC基因的分型和bla_CMY-2阳性接合质粒pC12的序列结构,为防控多重耐药禽源奇异变形杆菌的传播提供理论基础。【方法】利用头孢西丁三维试验和PCR方法对21株奇异变形杆菌进行AmpC酶的检测和基因分型研究;对bla_CMY-2阳性菌株进行脉冲场凝胶电泳（PFGE）分型和接合试验;利用高通量测序技术获得pC12的核苷酸序列并进行比较分析。【结果】头孢西丁三维试验表明21株禽源奇异变形杆菌中有6株产AmpC酶。6株产AmpC酶奇异变形杆菌对氨苄西林、头孢西丁、多西环素、氟苯尼考、粘菌素全部耐药,而对头孢他啶、阿米卡星全部敏感。耐药基因PCR扩增和测序结果表明,6株菌均携带bla_CMY-2,检出率为28.6%。接合试验表明,1株奇异变形杆菌C12接合成功并获得接合子,其余5株接合不成功。PFGE分型结果表明,酶切图谱分为3个型别,bla_CMY-2在禽源变形杆菌中存在垂直和水平传播。测序结果表明菌株C12含有一个1b型IncC质粒,其全长161 319 bp,GC含量为52.45%,预测有161个开放阅读框,提交NCBI并获得序列号MT320534。该质粒包含3个耐药区：第一个抗生素耐药区（antibiotic resistance islands,ARI-B）携带floR、tet(A)、strA、strB和sul2;第二个耐药区是一个典型的ISEcp1-bla_CMY-2-blc-sugE结构,其中的ISEcp1被一个插入的IS10R截断;第三个耐药区（ARI-A）是一个杂合的Tn1696tnp-pDUmer转座子,包含一个1类整合子基因盒（aac(6')-Ib-cr|arr3|dfrA27|aadA16）和汞抗性基因簇merEDBAPTR,其插入到质粒骨架产生两个重复序列TTGTA,该耐药区也是1型IncC耐药区变化最大的区域。【结论】6株产AmpC酶禽源奇异变形杆菌均携带bla_CMY-2,其酶切图谱分为3个PFGE型别,其中一株菌携带了一个流行的bla_CMY-2阳性1型IncC可接合质粒。广宿主的IncC质粒是bla_CMY-2、tet(A)、floR等多个耐药基因及整合子的重要载体之一,该质粒在动物源奇异变形杆菌的传播扩散进一步增加了治疗该菌感染的难度,应引起足够的重视。     

黏菌素促进mcr-1阳性IncI2质粒在大肠杆菌间的接合转移

【背景】黏菌素是人医临床治疗多重耐药革兰阴性菌感染的“最后一道防线”药物,其同时作为饲料添加剂及治疗用药长期用于畜禽养殖业。2015年,我国研究人员首次报道了质粒介导的黏菌素耐药基因mcr-1,预示该道防线面临被攻破的风险。然而,杀菌浓度及亚抑菌浓度的黏菌素对mcr-1阳性质粒传播的影响仍未知。【目的】以流行最广的mcr-1阳性IncI2型质粒为研究对象,探究不同浓度黏菌素对该质粒接合转移频率的影响,为黏菌素的科学使用提供理论依据。【方法】使用肉汤法进行了不同浓度黏菌素（0.02-4 μg·mL^-1）作用下携带mcr-1的IncI2型质粒的接合转移试验。通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）及构建的公式计算不同时间点（1-24 h）的接合转移频率,并分析不同浓度黏菌素对IncI2质粒接合转移频率的影响。使用PI染料、活性氧（ROS）检测试剂盒测定不同浓度黏菌素下供体菌和受体菌的细胞膜透过性和ROS产生量。选取了对照组与低中高浓度3个处理组（0.02、1、4 μg·mL^-1）进行了转录组测序,使用Deseq2软件进行基因差异表达分析。采用Prism v8.2.0软件对不同组间接合转移频率、细胞膜透过性及ROS产生量的差异进行统计学分析。【结果】结合本研究建立的接合转移频率计算公式表明黏菌素浓度为4 μg·mL^-1时可在不同时间点提高mcr-1阳性IncI2质粒3-10倍的接合转移频率,而其他浓度则无显著差异。转录组结果显示,与对照组相比,低中高浓度黏菌素均可显著提高IncI2质粒上IV型分泌系统相关基因的表达,其中包括virB1、virB2、virB5以及traC。此外,黏菌素增加了I型菌毛合成基因fim的转录水平。PI染色结果显示当黏菌素浓度为2和4 μg·mL^-1时,可增强供体菌和受体菌的细胞膜透过性,且转录组结果也显示膜相关基因（ompAX、bamDE、lolB、yiaD、csgEF）的转录水平均出现显著上调。但是黏菌素作用后ROS产生量及相关基因的转录水平无显著提高。【结论】揭示了黏菌素可通过增加细菌IV型分泌系统活性、细胞膜透过性和菌毛的生成从而提高mcr-1阳性IncI2质粒在大肠杆菌间的接合转移频率。研究结果提示,杀菌浓度无法完全杀死mcr-1阳性大肠杆菌的同时,还能增加质粒传播速度。因此,畜禽养殖业中黏菌素的治疗使用可能维持mcr-1阳性质粒的存在及传播,此外鉴于黏菌素已批准用于人医临床,该现象有可能引起临床黏菌素治疗mcr-1阳性病原菌的失败。     

103个mcr质粒的结构与特征

黏菌素是治疗碳青霉烯类耐药菌感染的最后一线药物。然而,近年来在许多致病菌中发现质粒介导的黏菌素耐药基因mcr传播,降低了黏菌素的有效性,对公众健康构成了威胁。为探讨可能影响黏菌素耐药性传播的质粒特征,基于mcr质粒的完成图,共分析了2015—2018年GenBank收录的103个携带mcr的完整质粒序列。结果表明:质粒主要来源于中国,大肠埃希菌为主要携带者;IncI2和IncX4是最主要的复制子类型,IncHI2是携带有多个耐药基因质粒的优势复制子类型;sul3、aadA1与mcr基因在质粒中共存的概率最高。另外还发现,95.14%的质粒含有抗消毒剂或重金属抗性基因。除ISApl1外,IS26插入序列出现频率最高。18.45%的质粒具有接合转移元件,包括oriT、松弛酶(relaxase)、T4CP和T4SS。本文重点指出了耐药基因交叉抗性和重金属的共选择作用,为更好地控制黏菌素耐药性提供了思路。     

鸡志贺氏菌β-内酰胺酶的测定及其与耐药质粒的关系

通过对鸡志贺氏菌β-内酰胺酶及ESBLs的测定、质粒提取、细菌转化及质粒结合转移等试验,分析其耐药性与其质粒之间的关系,探讨耐药质粒在细菌间的传递方式.结果表明,质粒转化后的转化子对β-内酰胺类抗生素全部耐药,对氨基糖苷类、氟诺酮类有一定程度的敏感;而质粒接合传递体的耐药谱与质粒转化子一致.耐药菌株的质粒可编码β-内酰胺酶,且耐药质粒可通过结合转移方式传递至感受态大肠杆菌.     

去甲肾上腺素对大肠杆菌耐药质粒接合转移的影响

[目的]本研究旨在探讨生产中普遍存在的急性应激因素对细菌耐药基因水平转移的可能影响。[方法]选取分离自断奶香猪粪便的2株喹诺酮类敏感型大肠杆菌作为试验菌株,通过测定D600值比较菌株在添加不同浓度去甲肾上腺素培养液中的生长曲线,确定去甲肾上腺素对于大肠杆菌的最佳促生长浓度;分离自断奶香猪粪便的7株携带质粒喹诺酮类耐药基因(aac(6')-lb-cr、oqx AB、qnr S)的大肠杆菌,采用滤膜接合法,计算去甲肾上腺素诱导和未诱导的大肠杆菌分离株(供体菌)与大肠杆菌J53(受体菌)的接合转移率;PCR检测接合子及供、受体菌质粒介导抗性基因的携带情况;采用K-B纸片扩散法和琼脂稀释法测定接合子及供、受体菌的多种抗生素最小抑菌浓度(MIC)。[结果]去甲肾上腺素对于大肠杆菌的促生长效果具有浓度依赖性,最佳促生长浓度为100μmol·L-1。7株携带质粒介导的喹诺酮类耐药基因的大肠杆菌中有4株(A、B、C、D)成功获得接合子,经去甲肾上腺素(100μmol·L-1)诱导后与受体菌的接合转移率与去甲肾上腺素未诱导组相比均升高,其中A、B、C 3株供体菌极显著升高(P0.01)。所有接合子均扩增到恩诺沙星3种耐药基因:aac(6')-lb-cr、oqx AB、qnr S。接合子菌株对6种抗菌药物的MIC值与大部分供体菌株相同。[结论]去甲肾上腺素对于大肠杆菌的促生长效果具有浓度依赖性,且提高了大肠杆菌分离株耐药质粒体外接合转移率。提示:动物养殖生产中应加强应激管理,以减少细菌耐药基因水平传播的发生。     

大肠埃希氏细菌中ESBLs耐药质粒的传播与消除研究

【目的】研究大肠埃希氏细菌中超广谱β-内酰胺酶(Extended-spectrumβ-lactamases,ESBLs)耐药质粒的传播及氯丙嗪对其的消除效果。【方法】采集河南开封和安阳疑似大肠埃希氏细菌病病死鸡、猪典型病料,经细菌学检验后,用试管二倍稀释法测定头孢噻呋和头孢曲松对致病性大肠埃希氏细菌的最小抑菌浓度(MIC),用双纸片协同法和PCR扩增法进行ESBLs检测。以安阳猪和开封鸡大肠埃希氏细菌作供体菌、DH5α为受体菌,进行ESBLs耐药质粒的接合传递试验。用氯丙嗪作消除剂,以SDS为对照,对大肠埃希氏细菌分离株ESBLs耐药质粒进行消除试验。【结果】从疑似大肠埃希氏细菌典型病料中分离到了大肠埃希氏细菌;头孢噻呋和头孢曲松对分离菌株的最小抑菌浓度分别为32~64和64~128μg/mL;检测到了ESBLs耐药质粒的存在,且其能在大肠埃希氏细菌间传播,氯丙嗪对其第12次的消除率高达98.83%。【结论】ESBLs耐药质粒可通过接合转移方式传递至感受态大肠埃希氏细菌中,氯丙嗪对其消除效果很好。     

乳酸乳球菌的质粒消除

质粒消除是鉴定质粒和获得无质粒菌株的重要方法,是乳酸菌进行遗传学改造所需的一项重要技术。试验采用高温和消除剂结合的方法,对乳酸乳球菌镉抗性菌株进行质粒消除,探讨温度、消除剂吖啶橙的用量和作用时间对乳酸乳球菌镉抗性质粒消除的影响。结果表明,39℃高温可以质粒消除,而37和41℃均无此效果;独自吖叮橙作用未获得质粒消除菌株;39℃高温-吖啶橙同时作用比高温-吖啶橙交替作用消除率高,而39℃高温-20μg·mL-1吖啶橙共同作用12d,消除率可达98%。根据消除结果,以疑似功能性质粒为模板,进行PCR扩增,获得预期片段,进一步证实了其功能。     

质粒DNA提取的简便方法

以质粒pBR322为对象,在经典的质粒提取方法的基础上进行了一些改进,将酚氯仿异戊醇抽提和氯仿异戊醇抽提省去。比较了简便方法和经典方法提取质粒的效果,结果显示:两种方法均能够提取出质粒DNA,RNA的量并没有比经典方法提出来的多;简便方法抽取的质粒,蛋白含量稍稍多于后者;简便方法节省了大约一半的提取时间及大量的药品,并且减少了有害的化学物质对人体的危害,是一种经济实用的方法,完全可以满足一般实验需要。     

根瘤菌质粒的研究进展

快生型根瘤菌中普遍存在1到多个数量不等的内源质粒(indigenous plasmid)。其中,含有根瘤菌结瘤和共生固氮所必需的基因的质粒被称之为共生质粒(pSym);其它的质粒被称为非共生质粒(non-pSym)。根瘤菌的内源质粒一般都非常稳定,能够在不同种属的根瘤菌之间和土壤杆菌中进行转移。根瘤菌质粒在转移、复制过程中可能发生重组等现象。本文综述了根瘤菌共生质粒和非共生质粒的功能,以及根瘤菌质粒的转移、复制等特性。     

Construction and Identification of Plasmid pTA—TUB2

1　Introduction　　Benzamidazole fungicide plays an important role in plant disease control.However,as systemic fungi-cide,due to a long time application,it is facing a serious challenge from resistance problem.For instance,the resistance of Cercosporabeticola〔1〕　　　　 ,Penicillium digitatium Sacc.〔2〕Pyricularia oryzaecav〔3〕 to benzami-dazole fungicides was1 0 0 0 ︼g· m L-1.The resistance of wheat scab( Fusarium graminis)〔4〕,Botrytiscinerea〔5〕 and Sclerotinia sclerotiorum〔6…     

具毒性质粒沙门氏菌的快速检测

针对沙门氏菌毒性质粒spvR基因设计PCR引物,检测具有毒性质粒的沙门氏菌.6株常见具有毒性质粒的沙门氏菌均获得特异性扩增,11株常见的无毒性质粒的沙门氏菌均未获得特异性扩增,5株非沙门氏菌检测结果均为阴性.结果表明,所设计引物具有高度特异性,适用于具毒性质粒沙门氏菌的快速检测.     

氧化硅包裹的磁性纳米粒子抽提质粒DNA

质粒的分离纯化在分子生物学实际工作中占有重要地位,本文依据DNA在高盐条件下吸附于氧化硅介质,低盐条件下脱附的原理,采用包裹有氧化硅的磁性纳米粒子,粒径为20nm左右,在外磁场作用下提取细菌质粒DNA,操作简便,在20rain内完成．从1～3mL过夜培养的大肠杆菌LB培养液中可纯化得到1～30μg的高纯度质粒DNA,该质粒DNA可直接用于分子生物学下游操作．     

质粒拯救型T-DNA标签质粒的构建

[目的]为了高效率地获得转基因植物的旁邻序列。[方法]以pUC18及pWM101为出发质粒,通过用限制性内切酶EcoRⅠ和HindⅢ双酶切质粒pUC18,得到含大肠杆菌复制起点及氨苄青霉素抗性基因的pUC18大片断,并将这段DNA整合到pWM101的T-DNA之中构建重组质粒。[结果]该质粒利用根癌农杆菌转化植物后,可利用潮霉素筛选转化细胞,拯救质粒则可转化大肠杆菌后,以氨苄青霉素进行筛选。[结论]该研究为以后的用T-DNA标签研究植物功能奠定了基础。     

氧化硅包裹的磁性纳米粒子抽提质粒DNA

质粒的分离纯化在分子生物学实际工作中占有重要地位, 本文依据DNA在高盐条件下吸附于氧化硅介质, 低盐条件下脱附的原理, 采用包裹有氧化硅的磁性纳米粒子, 粒径为20 nm左右, 在外磁场作用下提取细菌质粒DNA, 操作简便, 在20 min内完成. 从1～3 mL过夜培养的大肠杆菌LB培养液中可纯化得到1～30 μg的高纯度质粒DNA, 该质粒DNA可直接用于分子生物学下游操作.     

质粒DNA提取方法的探讨

本实验利用构建好的含有抗病虫基因的大肠杆菌的质粒,采用了碱裂解法、煮沸法、SDS法进行提取。在比较这些方法的同时,进一步对它们进行优化,从而使其得到完善。结果表明:在小质粒中,三种方法中碱裂解法所得到的DNA制品其浓度和纯度都明显高于其它两种方法。