肠杆菌科巨型质粒基因组：结构多样性、广泛宿主适应性与多耐药功能潜能

《Nature Communications》：Identification and genetic characterization of megabase-scale plasmids of Enterobacteriaceae

　　

摘要

人类和动物普遍被肠杆菌科（Enterobacteriaceae）细菌定殖，其中包括共生菌和临床重要病原体。在此，我们报道了 21 个完整的肠杆菌科巨型质粒基因组，长度高达 1.58 兆碱基对（Mbp），涵盖两个与先前描述的质粒高度分化的主要演化支。其中三个是从大肠杆菌（Escherichia coli）和福氏志贺氏菌（Shigella flexneri）的分离株中重构的；其他的潜在宿主可能是枸橼酸杆菌属（Citrobacter）和肠杆菌属（Enterobacter）的物种。相关的兆碱基级质粒在至少 400 个婴儿和成人肠道及其他微生物组中被检测到。多样的肠杆菌科宿主、接合机制和 DNA 修饰模式表明，这些元件是自主转移的，且具有宽宿主范围。这些质粒编码多药外排系统和潜在的分泌效应因子。编码了多达 208 个转运 RNA（tRNA），其中包括可能对抗以 tRNA 为核心的防御机制的序列变体。总体而言，巨大的质粒编码能力可能拓宽宿主范围，增强竞争力，控制其他元件的入侵，并对抗程序性细胞死亡。