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多重耐药鲍曼不动杆菌的分子流行病学和耐药相关机制的研究

陈威震  
【摘要】:第一部分我院2007年鲍曼不动杆菌暴发性感染相关多重耐药株的分子流行病学研究 目的:研究2007年解放军总医院鲍曼不动杆菌暴发性感染代表性病原菌的分子流行病学特征。 方法:用基于最小生成树分析的MLST分型技术,鉴定暴发性感染相关A1、B1、C1克隆的代表性菌株:编号为37、34、42的菌株。 结果:菌株37、34、42鲍曼不动杆菌的,MLST相关7个管家基因的等位基因编码都是2-2-2-2-2-2-2,对应于2型克隆复合体的序列2型。因为2型克隆复合体对应欧洲2型克隆,据此可断定这3株菌株分别属于欧洲2型克隆的不同亚克隆。 结论:2007年解放军总医院鲍曼不动杆菌暴发性感染相关A1、B1、C1克隆同属于欧洲2型克隆,此次暴发型感染系由欧洲2型克隆的不同亚克隆共同引发。 第二部分NCBI"基因组计划数据库”鲍曼不动杆菌全基因组数据的MLST相关生物信息学研究 目的:应用生物信息学方法研究NCBI'‘基因组计划数据库”(Genome Project database)中各鲍曼不动杆菌全基因组数据的分子流行病学特征,为进一步研究多重耐药相关机制提供线索。 方法:以前述MLST分型技术,分析“基因组计划数据库”中各鲍曼不动杆菌全基因组数据,对这些菌株进行分子流行病学鉴定。 结果:数据库中6株菌株的7个管家基因的等位基因编码为2-2-2-2-2-2-2,对应于2型克隆复合体的序列2型,为欧洲2型克隆菌株。另外3株菌株的等位基因编码为1-1-1-1-5-1-1和3-1-1-1-5-1-1,对应于1型克隆复合体的序列1型和20型。因为1型克隆复合体对应欧洲1型克隆,故这3株菌株都属于欧洲1型克隆。数据库中其余各菌株的序列型分别为49型、52型、81型等,为非流行性克隆菌株。 结论:NCBI"基因组计划数据库”中,保存有多株欧洲1型和2型克隆菌株的全基因组序列,为研究相关克隆的多重耐药相关机制提供了丰富的信息。 第三部分我院欧洲2型克隆菌株AbaR基因岛的研究 目的:研究2007年解放军总医院鲍曼不动杆菌暴发性感染代表性病原菌——欧洲2型克隆菌株42的AbaR基因岛。 方法:(1)首先通过AbaR基因岛标志性结构的PCR,了解菌株42AbaR基因岛的大致结构。(2)然后以NCBI"基因组计划数据库”中,相对应的欧洲2型克隆菌株6014059的AbaR基因岛序列为模板设计引物,对菌株42的AbaR基因岛进行完全测序。(3)最后将该AbaR基因岛与其他已报道的AbaR基因岛进行比较;对该AbaR基因岛进行注释;分析“标准AbaR基因岛”和非标准AbaR基因岛的结构差异,探讨其在欧洲1型和2型克隆广泛播散过程中的作用。 结果:(1)菌株42存在AbaR基因岛。该基因岛与携带多重耐药区(MARR)的“标准AbaR基因岛”差异明显,而与非标准AbaR基因岛联系紧密。(2)该基因岛为一段长达10kb的序列,该序列与菌株6014059的AbaR基因岛基本相同,但有一段2.8kb的序列丢失。(3)Tn6021构成非标准AbaR基因岛的主体,其独有结构是一个1.2kb的区域,该区域在构成“标准AbaR基因岛”的Tn6019中被一个砷耐药相关操作子(arSHBRC)取代。在Tn6019和Tn6021中,uspA的部分和紧邻的sup,其序列相似性明显低于主体结构的平均水平,提示Tn6019或Tn6021在该区域可能存在与其他遗传结构的同源重组;对欧洲1型克隆流行具有重要意义的MARR即插入于这一狭小区域,因而该同源重组可能为MARR的插入提供了重要的识别位点。 结论:所有已知欧洲1型克隆MDR株都携带“标准AbaR基因岛”;欧洲2型克隆菌株ACICU携带残缺的“标准AbaR基因岛”,另有部分欧洲2型克隆MDR株携带Tn6021为主体且不含耐药基因的非标准AbaR基因岛。因而AbaR基因岛在欧洲2型克隆的表现更加复杂;而且其作用并不象在欧洲1型克隆中那么重要。 第四部分鲍曼不动杆菌欧洲1型克隆多重耐药相关基因岛的生物信息学研究 目的:应用生物信息学方法分析NCBI"基因组计划数据库”中,欧洲1型克隆多重耐药株及抗生素敏感株全基因组数据,预测多重耐药相关基因岛,为进一步实验提供线索。 方法:首先利用Barcode软件分析欧洲1型克隆多重耐药株AYE的全基因组序列,获取其基因组条码图及定长DNA串频率异常序列。随后将这些序列与欧洲1型克隆多重耐药株AB0057和抗生素敏感株AB307-0294的全基因组序列进行比对,寻找可能与多重耐药相关的部分进行进一步分析。 结果:经Barcode软件计算得出:菌株AYE的定长DNA串出现频率异常的区域共有217个。其中编号为166的区域,位于菌株AYE全基因组序列2904291bp至2925291bp处。该区域同时存在整合子一类整合酶基因,因而极可能为一整合子结构。该区域的部分序列同时在欧洲1型克隆多重耐药菌株AB0057上出现,而未见于欧洲1型克隆抗生素敏感菌株AB307-0294,因而可能与多重耐药有关。 结论:欧洲1型克隆多重耐药菌株AYE全基因组序列2904291bp至2925291bp的区域可能是多重耐药相关基因岛,有待实验进一步验证。


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