一种新的猪链球菌整合性接合元件的鉴定及环化分析

摘要

[目的]本试验以猪链球菌Chz型的2株临床分离株AH681和HN136为研究对象,通过分析鉴定其整合性接合元件(integrative and conjugative element,ICE)和检测其环化活性,探讨猪链球菌ICE与耐药基因转移的关系和多重耐药机制。[方法]采用最小抑菌浓度法测定猪链球菌AH681和HN136的耐药性。建立生物信息学方法预测细菌基因组中整合性接合元件,结合已报道猪链球菌ICE的位置特点对其进行定位;用环化试验和接合试验检测所预测ICE的活性;构建进化树分析猪链球菌中ICE的进化关系。[结果]AH681和HN136均为多重耐药菌株,其基因组中存在明显外源插入的基因岛,其中大小为73 kb和115 kb的基因岛具备整合性接合元件的典型特点,且这2个基因岛对应的ICE(ICESsuAH681和ICESsuHN136)属于ICESa2603家族。进一步分析发现,ICESsuAH681中存在四环素类抗生素耐药基因tet(O)、大环内酯类抗生素耐药基因erm(B)、氟喹诺酮类药物出口ATP接合蛋白基因、细菌素操纵子和砷酸盐还原酶基因等;ICESsuHN136中存在tet(O)、erm(B)和细菌素基因簇等。环化试验证实ICESsuAH681可自主地从基因组上切离并成环,但未在P1/7菌株上获得ICESsuAH681的接合子;未检测到ICESsuHN136的切离和成环。进化分析结果表明猪链球菌中已明确位置的ICE在进化关系上有6个大分支,ICESsuAH681与ICESa2603家族ICE的亲缘关系更近。[结论]猪链球菌Chz型多重耐药菌株AH681中存在1个73 kb的携带tet(O)、erm(B)和arsc等抗性基因的ICESsuAH681,它可从基因组上切除并环化,是一个有环化活性的ICE。