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为应对致病菌多重耐药性扩散难题，研究人员对产氨基糖苷（AG）链霉菌基因组展开研究，鉴定出 AAC (2')、AAC (3)、AAC (6') 及 Eis 亚家族基因，发现其同源物多来自非产 AG 链霉菌，为耐药基因传播机制研究提供新视角。
在抗生素耐药性危机愈演愈烈的当下，多重耐药致病菌的广泛传播已成为全球公共卫生领域的重大挑战。氨基糖苷类抗生素（AG）作为临床治疗细菌感染的重要武器，其耐药基因的快速扩散极大地削弱了治疗效果。例如，结核分枝杆菌等致病菌通过获取耐药基因对 AG 产生抗性，导致感染治疗陷入困境。而土壤作为耐药基因的重要储存库，其中的链霉菌属放线菌既是 AG 的天然生产者，也可能是耐药基因的源头，但其携带的氨基糖苷乙酰转移酶（AAC）基因分布及传播机制尚不明确。为深入揭示耐药基因的自然储存与传播规律，俄罗斯科学院瓦维洛夫普通遗传学研究所（Vavilov Institute of General Genetics）的研究团队开展了相关研究，成果发表于《Russian Journal of Genetics》，为阻断耐药基因传播、开发新型抗菌策略提供了关键线索。
研究人员主要采用生物信息学分析手段，从 NCBI 数据库获取链霉菌属放线菌的 AAC 氨基酸序列，运用 Blastp 程序进行序列比对，并通过 MEGA11 软件结合 ClustalW 算法构建系统发育树，对产 AG 链霉菌基因组中 AAC 基因的分布、同源性及进化关系展开研究。
1. 产 AG 链霉菌中 aac 基因的分布分析
通过对产 AG 链霉菌测序基因组的分析，研究人员发现了编码 AAC (2')、AAC (3)、AAC (6') 和 Eis 亚家族的基因。其中，巴龙霉素产生菌 S. paromomycinus NBRC 15454 和卡那霉素产生菌 S. kanamyceticus ATCC 12853 的 AAC 基因数量最多。进一步分析显示，部分 AAC (3) 和 AAC (6') 酶与已知酶具有高度同源性，如 S. griseus NBRC 13350 的 AAC (3)（BAG17121）与已知的 AAC (3) Xa 完全一致，而部分酶如 S. griseus 的 AAC (3)（BAG23075）则未发现已知同源物。通过 BLAST 搜索发现，这些 AAC 的同源物主要来自非产 AG 的链霉菌，包括产其他抗生素或不产抗生素的菌株，表明耐药基因可能在链霉菌属内通过水平转移扩散。
2. AAC (2′) 的比较与系统发育分析
产 AG 菌株的基因组均含一个编码 AAC (2′) 的基因，不同物种间 AAC (2′) 的氨基酸序列同一性在 39% 至 61% 之间。例如，S. kasugaensis 的 AAC (2′)（BAD22574）与 S. celluloflavus 的 AAC 序列同一性高达 97–100%。系统发育分析显示，链霉菌的 AAC (2′) 可分为三组，其中部分菌株的 AAC (2′) 与结核分枝杆菌的 AAC (2′)-I 具有较高相似性，如 S. xinghaiensis、S. paromomycinus 等，提示这类酶可能在不同菌属间存在进化关联。
3. Eis 乙酰转移酶的比较与系统发育分析
除 S. kasugaensis MB273 外，其他产 AG 菌株的基因组均含有 1–4 个编码 Eis 乙酰转移酶的基因，同一物种内 Eis 酶的氨基酸序列同一性较低（34–43%）。例如，S. griseus NBRC 13350 的 Eis 与 S. anulatus 的 Eis 同源性为 88–94%，而 S. tenebrarius 的 Eis 则与假诺卡氏菌科细菌的 Eis 更为接近。系统发育分析表明，部分产 AG 菌株的 Eis 与结核分枝杆菌的 Eis 聚为一类，如 S. kanamyceticus 的 Eis（QEU93514），暗示其可能具有相似的功能机制。
研究表明，链霉菌属放线菌是氨基糖苷乙酰转移酶基因的重要储存库，其携带的 AAC (2')、AAC (3)、AAC (6') 和 Eis 基因不仅存在于产 AG 菌株中，也广泛分布于非产 AG 的链霉菌中，且同源物的相似性提示耐药基因可能在属内通过水平转移传播。值得关注的是，链霉菌的 AAC (2′) 和 Eis 酶与结核分枝杆菌等致病菌的同源酶具有显著相似性，暗示土壤耐药组可能通过细胞外囊泡等途径将耐药基因传递给致病菌，加剧临床耐药问题。此外，Eis 蛋白除了乙酰化氨基糖苷类抗生素外，还可能通过修饰真核生物组蛋白等参与宿主免疫调控，其在感染过程中的多重作用亟待深入研究。该研究不仅揭示了耐药基因在自然环境中的分布与进化规律，也为解析临床耐药性起源、阻断耐药基因跨物种传播提供了重要理论依据，对开发靶向 AAC 和 Eis 的新型抗菌药物具有指导意义。
