染色体和质粒上同时存在mcr-1基因的大肠杆菌的分子特征研究

摘要

目的：研究一株携带mcr-1基因的猪源大肠杆菌的分子特征. 方法：2012年,从广东某动物医院的患病猪的肾脏中分离到大肠杆菌FS13Z2S.经PCR检测其携带mcr-1基因,用琼脂稀释法测定该菌株对不同药物的MIC,S1-PFGE和I-CeuI-PFGE和Southernblot对mcr-1基因进行定位.对菌株基因组和接合子的质粒进行测序,采用PCR-mapping验证mcr-1的基因环境,以mcr-1基因为靶位对其进行反向PCR检测是否能形成环状中间体.然后检测携带mcr-1质粒的稳定性,并用ESI-MS对菌株的LPS进行分析. 结果：大肠杆菌FS13Z2S对黏菌素、头孢菌素、环丙沙星、氟苯尼考和复方新诺明等耐药,对头孢他啶、头孢西丁、美罗培南、阿米卡星和庆大霉素等敏感.其携带mcr-1的质粒可以和blaCTX-M-65、floR等基因一起发生转移.S1-PFGE和I-CeuI-PFGE和Southern blot确定了mcr-1基因同时位于染色体和质粒上.对菌株基因组和接合子质粒的测序结果显示该菌染色体上存在3个拷贝的mcr-1,携带mcr-1的质粒为236kb的Inc HI2型质粒,染色体上和质粒上mcr-1的基因环境不同;反向PCR显示大肠杆菌FS13Z2S其能环状中间体结构.ESI-MS结果显示携带mcr-1的大肠杆菌的脂质A被PPEA-4'基团修饰. 结论：这是首次报道染色体上多个拷贝的mcr-1基因和IncHI2型质粒编码的mcr-1基因位于同一株大肠杆菌中.即使该菌携带mcr-1的质粒丢失以后,染色上的mcr-1基因也可以稳定存在,并可能形成环状中间体结构,同时介导mcr-1基因的水平传播和垂直传播,给兽医和人医临床造成威胁.