食品动物源沙门菌CTX-M-55型超广谱β-内酰胺酶传播机制

【作者】 常满霞； 丁晓敏； 张传珍； 章婧； 蒋红霞；

【机构】 华南农业大学兽医学院国家兽医微生物耐药性风险评估实验室；

【摘要】 [目的]探讨食品动物源沙门菌中bla_CTX-M-55型超广谱β-内酰胺酶传播机制,并对染色体上qnrS1-bla_CTX-M-55耐药基因岛与IncHI2-LT2型质粒的关联性进行分析。[方法]我们在前期研究中,已获得了两株可接合的bla_CTX-M-55沙门菌（OYZ4及PJM1）及其接合子（C-OYZ4、C-PJM1）。通过复制子分型、S1-PFGE、Southem-blot杂交对质粒特征进行分析,并通过PacBio和/或Illumina对染色体及质粒全序列测序,PCR-mapping的方法分析bla_CTX-M-55基因环境。[结果]复制子分型与WGS测序生信分析发现,2株可接合bla_CTX-M-55沙门菌（OYZ4及PJM1）及其接合子（C-OYZ4、C-PJM1）均具有典型的IncHI2-LT2质粒骨架。S1-PFGE、Southem-blot杂交结果显示,OYZ4及其接合子C-OYZ4均携带～280kb的qnrS1-bla_CTX-M-55-IncHI2型耐药质粒,PJM1中没有检测到可自主复制的质粒,但bla_CTX-M-55基因及复制子型IncHI2均可检出,且定位于染色体,其接合子C-PJM1携带～250kb IncHI2-LT2型质粒,bla_CTX-M-55定位于该质粒上。进一步对PacBio和/或Illumina测序结果进行生信分析发现,PJM1染色体上携带bla_CTX-M-55、qnrS1、blaLAP-2、blaTEM-1等基因所形成的的耐药基因岛,且该基因岛上存在IncHI2-LT2质粒骨架,进一步的线性比对分析发现,该耐药基因岛与接合子C-PJM1携带～250kb IncHI2-LT2型质粒同源性达到100%。不同的是,在PJM1耐药基因岛的两侧是两个拷贝的同向插入序列TnAs1;而在C-PJM1携带的～250kb质粒上仅检测到单个拷贝的TnAs1。基因环境分析表明,定位于染色体和质粒上的bla_CTX-M-55基因具有相似的ISEcp1-bla_CTX-M-55-orf477转座单元,该转座单元将一完整的Tn2复合转座子的转座酶截断。[结论]耐药质粒不仅可以独立于染色体进行自主复制,也可以整合到染色体中形成耐药基因岛,伴随染色体复制而复制,插入序列TnAs1同源重组可能介导了质粒和基因岛之间的结构转换。ISEcp1-bla_CTX-M-55-orf477转座单元促进了bla_CTX-M-55基因在不同菌之间进行转移。更多还原