The effects of antibiotics to the transfer frequency of the antibiotic resistance genes and the evolution of high-level resistance.

抗生素对抗生素抗性基因转移频率和高水平抗性进化的影响。

基本信息

批准号：
22K05790
负责人：
野中里佐
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Shokei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

薬剤耐性菌の出現は世界的な問題であり、耐性菌拡大には細菌間の耐性遺伝子のやりとりが重要な役割を果たしていると考えられている。また養殖環境中の耐性菌が未知の遺伝子伝達機構を利用していると考えられたため、我々は養殖場由来の多剤耐性ビブリオ属菌から大腸菌へ薬剤耐性遺伝子が伝達し染色体へ組み込まれる現象について研究を行い、既知のトランスポゾングループには分類できない新規の可動性遺伝因子を明らかにしSEと命名した。これまでに2種類のSEが養殖場由来多剤耐性菌から見つかっていること、およびSEのはたらきにより伝達された多剤耐性プラスミドが受容菌染色体上へ取り込まれることが明らかとなった。これらの結果はSEが養殖場における耐性遺伝子の伝播を介して耐性菌拡大に重要な役割を果たしていることを示唆している。本研究では環境中のどのような要因がSEの転移頻度を促進したり抑制したりするのかを明らかにすることを目的として、SEの切り出し・転移頻度評価系の構築を試みた。SEは宿主染色体から切り出されていったん伝達性プラスミドへ組み込まれプラスミド伝達により別の細菌へ移動する。そのためSEをcaptureするためのSEフリーのプラスミドの導入を行った。さらに得られたプラスミド導入株から大腸菌への接合伝達を行い、SEが導入プラスミド上へ転移しさらにレシピエントへ伝達されるかについて検証した。その結果、SEのマーカーであるアンピシリン耐性を獲得した大腸菌が得られ、導入プラスミドの伝達も確認されたがベーターラクタマーゼ遺伝子は伝達していないことが示唆された。したがって今回用いたプラスミドの大腸菌への導入は何らかの理由によりアンピシリン耐性を付与してしまうことからSE転移検出系の構築には不向きであり、別のプラスミドや方法を検討する必要があることが明らかになった。

耐药细菌的出现是一个世界性问题，细菌之间耐药基因的交换被认为在耐药细菌的传播中发挥着重要作用。此外，由于人们认为水产养殖环境中的耐药细菌利用了未知的基因转移机制，因此我们研究了耐药基因从水产养殖场来源的多重耐药弧菌转移到大肠杆菌并整合到大肠杆菌中的现象。通过研究，我们发现了一种不能归入任何已知转座子组的新型可移动遗传元件，并将其命名为SE。迄今为止，在来自水产养殖场的多重耐药细菌中已发现两种类型的SE，并揭示了传播的多重耐药质粒通过SE的作用整合到受体细菌染色体中。这些结果表明，SE通过水产养殖场中抗性基因的传播，在抗性细菌的传播中发挥着重要作用。在本研究中，我们试图建立一个识别SE和评估转移频率的系统，目的是阐明环境中的哪些因素促进或抑制SE转移的频率。 SE从宿主染色体上切除，整合到可转移的质粒中，并通过质粒转移转移到另一种细菌中。因此，我们引入了不含SE的质粒来捕获SE。此外，我们将获得的质粒导入菌株接合转移至大肠杆菌，以验证SE是否被转移到导入的质粒上并进一步转移至受体。结果，获得了获得作为SE标记的氨苄青霉素抗性的大肠杆菌，并且确认了导入的质粒的传递，但表明β-内酰胺酶基因没有传递。因此，很明显，由于某种原因，将本研究中使用的质粒引入大肠杆菌会赋予氨苄青霉素抗性，使其不适合构建SE转移检测系统，因此有必要考虑其他质粒和方法。