尿路致病性大肠埃希菌的耐药和毒力全基因组分析

(整期优先)网络出版时间:2020-08-10
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摘要目的从基因组水平上探讨尿路致病性大肠埃希菌UPEC132株的耐药性和致病机制。方法采用MIC法测定菌株UPEC132对16种抗菌药物的敏感性,多位点序列分型(MLST)方法对其分型,利用三代测序平台对其进行全基因组测序和组装,并用Prodigal软件预测和数据库筛选进行耐药和毒力基因功能注释,然后收集GenBank上23株UPEC菌株的染色体基因组序列,利用RAxML软件对UPEC132进行系统进化分析并构建系统进化树。结果UPEC132菌株对氨苄青霉素、氨苄青霉素/舒巴坦、四环素、红霉素、氯霉素、头孢唑林耐药,其MLST分型为ST10522型。该株全基因组包括一条完整的基因组(染色体)序列及两条质粒序列,染色体、质粒P1和P2的序列大小分别为5 234 468 bp、117 139 bp和101 356 bp,鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)含量分别为50.48%、49.05%和54.04%。该株染色体、质粒P1和P2分别有4 856、140和116个基因。其耐药基因多位于染色体,主要为耐多药外排泵基因簇,P2仅携带β-内酰胺酶基因blaTEM-1和四环素耐药基因tetG。UPEC132毒力基因也位于染色体,主要为菌毛黏附素9种、铁摄取系统5种和分泌性毒素3种。Afa菌毛和Ⅳ型菌毛基因簇分别位于质粒P1和P2上。系统进化树分析显示UPEC132与23株UPEC均不在同一分支。结论UPEC132株的ST10522型为国内外首次报道的大肠埃希菌新ST型,其全基因组遗传信息被全面揭示,耐药性和致病性与其携带的多种耐药基因和毒力基因相关。