多重耐药ST111鲍曼不动杆菌RBH2的完整基因组与移动元件分析揭示其广泛的抗生素耐药性机制与新型质粒类型

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Plasmid 2.2

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  本研究针对澳大利亚ST111型鲍曼不动杆菌RBH2的广泛耐药性问题,通过全基因组测序与生物信息学分析,系统解析了其染色体与6个质粒上的耐药基因分布、转座子与插入序列结构,揭示了新型质粒类型(如pRBH2-3)和铜抗性转座子(Tn6175/Tn6177)的变异机制,为理解非主流克隆复合体的耐药进化提供了关键证据。

  

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大挑战,其中鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)作为医院感染的重要病原体,其耐药性问题尤为突出。尽管主流克隆复合体GC1和GC2的耐药机制已有较多研究,但非主流序列型(如ST111)的耐药性形成机制仍不明确。澳大利亚1999年分离的ST111型菌株RBH2表现出对碳青霉烯类、氨基糖苷类、氟喹诺酮类等28种抗生素的广泛耐药性,是研究非主流克隆耐药机制的理想模型。

研究人员通过牛津纳米孔(MinION)和Illumina HiSeq混合测序技术,完成了RBH2菌株的完整基因组测序(样本来源:澳大利亚皇家布里斯班妇女医院患者),并结合生物信息学工具(如Unicycler组装、Prokka注释、ResFinder耐药基因鉴定、ISFinder插入序列分析等)系统解析了其染色体和6个质粒的遗传结构。研究发现RBH2染色体携带两个抗生素耐药转座子(AbaR4和Tn7::Tn2006)、两个铜抗性转座子Tn6175拷贝及51个插入序列(IS),其中ISAba1上游的ampC基因和ISAba9上游的adeIJK efflux系统可能分别介导了头孢菌素和环丙沙星耐药。质粒分析发现pRBH2-1(携带aadB)与pRAY*-v1完全相同,pRBH2-2(携带aphA6)与pS21-1一致,而pRBH2-3为缺乏可识别rep基因的新型质粒,pRBH2-4属于R3-T3型Rep质粒,pRBH2-5为RepAci6型质粒(携带oxa23和铜抗性转座子变体Tn6177-v1),pRBH2-6则与pAB3高度同源(仅5个SNP差异)并携带多重耐药模块(oxa23、sul2、tet(B)等)。研究还首次发现ISAba9插入adeIJK调控区可能通过激活外排泵表达导致氟喹诺酮耐药,并通过比较基因组学揭示了RBH2与GC1/GC2克隆的平均核苷酸identity低于98%,证实其独立进化地位。

研究结论表明,RBH2通过染色体耐药岛、多重质粒携带的移动遗传元件(如转座子、IS)以及新型质粒类型的组合,形成了极其广泛的耐药表型。其中铜抗性转座子Tn6175/Tn6177的变异和传播提示环境压力(如重金属)可能协同驱动耐药进化。该研究发表于《Plasmid》,不仅拓宽了对非主流克隆耐药机制的理解,也为监测新兴耐药菌传播和开发靶向移动元件的控制策略提供了重要理论依据。

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