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Antibiotics | ICECleSHZ29:携带tet(X6)基因的新型整合接合性移动元件

Antibiotics | ICECleSHZ29:携带tet(X6)基因的新型整合接合性移动元件
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本研究首次在Chryseobacterium lecithinasegens中鉴定出携带tet(X6)基因的新型整合接合性移动元件(ICECleSHZ29),并揭示其基因组结构和转移能力,为理解耐药基因水平转移机制提供新线索。

 

文献概述
本文《ICECleSHZ29: Novel Integrative and Conjugative Element (ICE)-Carrying Tigecycline Resistance Gene tet(X6) in Chryseobacterium lecithinasegens》,发表于《Antibiotics》杂志,回顾并总结了在耐药病原体中发现新型ICE及其携带的tet(X6)基因,进一步拓展了对耐药基因传播机制的认识。

背景知识
整合和接合性移动元件(ICEs)是一类能自主整合入细菌基因组并介导抗生素耐药基因水平转移的可移动遗传元件,广泛参与多重耐药基因的传播。替加环素(tigecycline)作为治疗多重耐药革兰氏阴性菌的最后手段,其耐药基因tet(X)家族的变异(如tet(X6))已成为全球公共卫生的重大挑战。Chryseobacterium属广泛分布于自然环境中,某些种可引起免疫功能低下人群的严重感染,且该属已知携带多种耐药基因,提示其作为耐药基因库的潜在角色。本研究首次在C. lecithinasegens中鉴定出携带tet(X6)的新型ICE,命名为ICECleSHZ29,并对其基因结构、整合位点及转移能力进行系统分析,为理解ICE介导的耐药基因传播提供了新的分子机制线索。

 

提供从模型构建、表型分析到机制验证的全流程服务,适用于基因功能、疾病模型、药物研发等研究方向。快速构建、高通量筛选、稳定遗传背景,助力科研团队高效推进研究。

 

研究方法与实验
研究团队从中国上海一家养猪场分离到多重耐药菌株C. lecithinasegens SHZ29,并采用微量肉汤稀释法测定其对多种抗生素的最小抑菌浓度(MIC)。随后通过全基因组测序和生物信息学分析确定tet(X6)基因的遗传环境,结合PCR gap-filling策略组装ICECleSHZ29的完整序列,并利用BLAST分析其与已知ICE的同源性。进一步通过反向PCR检测ICE的环状中间体,以评估其自我 excision 能力,并尝试接合实验验证其水平转移能力。

关键结论与观点

  • ICECleSHZ29为一种新型整合和接合性移动元件,全长74,906 bp,插入至C. lecithinasegens菌株SHZ29的tRNA-Met-CAT基因3′端,两端形成17 bp正向重复。
  • 该ICE包含约38 kb的保守骨架区和四个可变区(VR1–VR4),其中VR3区域整合多个耐药基因,如tet(X6)、tet(X2)、erm(F)、ere(D)、floR、catB、sul2、ant(6)-I及blaOXA-1327,提示其具备多重耐药基因的积累能力。
  • 系统发育分析显示,该类ICE可划分为Type I(整合于tRNA-Met-CAT)和Type II(整合于tRNA-Glu-TTC),其整合位点差异可能由整合酶(integrase)序列变异所致。
  • 通过反向PCR检测到ICECleSHZ29的环状中间体,表明其具备excision能力,但接合实验未能在E. coli中实现水平转移,推测其宿主范围可能受限于Flavobacteriaceae和Weeksellaceae家族细菌。

研究意义与展望
该研究首次在C. lecithinasegens中鉴定tet(X6)基因及其遗传载体,揭示了该基因在非传统宿主中的传播潜力。未来研究需进一步评估该ICE在不同宿主中的转移能力,并探索其在自然环境中的扩散路径,以制定有效的耐药控制策略。

 

构建携带特定耐药基因的细菌感染模型,用于研究抗生素耐药机制、评估新型抗菌药物疗效及筛选耐药逆转剂。提供定制化感染模型、药效评价及分子检测服务,助力药物临床前研究。

 

结语
本研究鉴定了一种新型整合和接合性移动元件ICECleSHZ29,其携带tet(X6)等多重耐药基因,首次在C. lecithinasegens中发现该基因。该元件具有site-specific整合和自主excision能力,但未能在E. coli中实现接合转移,提示其宿主范围受限于Flavobacteriaceae和Weeksellaceae家族。研究结果强调了环境菌群在耐药基因传播中的潜在作用,并为耐药基因监测及传播防控提供了新的分子靶点和研究方向。

 

文献来源:
Xi Chen, Yifei Zhang, Chunling Jiang, Beibei Li, and Lining Xia. ICECleSHZ29: Novel Integrative and Conjugative Element (ICE)-Carrying Tigecycline Resistance Gene tet(X6) in Chryseobacterium lecithinasegens. Antibiotics.
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