在不同抗生素选择压力下,Salmonella enterica Typhimurium宿主中的大型多抗药性等离子体的进化和维持

科学领域:

• 微生物学和分子生物学
• 遗传学和基因组学 遗传学和基因组学
• 进化生物学 进化生物学

背景情况:

• 抗生素耐药性基因 (ARG) 通过等离子体传播,驱动细菌的抗菌耐药性.
• 多抗药性 (MDR) 质粒适应和与宿主进化的机制尚未完全理解.
• 携带MDR等离子体往往会给细菌宿主带来健康成本.

研究的目的:

• 在各种抗生素选择压力下研究大型MDR等离子体 (pJXP9) 的实验进化.
• 了解MDR等离子体和细菌宿主如何在药物选择下共同适应和共同进化.
• 确定潜在的策略,以打击塑体编码的抗生素耐药性.

主要方法:

• 在 *Salmonella Typhimurium* 中,一个244kb的MDR等离子体 (pJXP9) 在约600代的实验进化.
• 暴露于不同的疾病:没有抗生素,并用胆固醇 (CS),胺 (CTX) 和胺 (CIP) 进行单一或组合治疗.
• 在进化的克隆中分析等离子体修饰,ARG和染色体突变 (例如,*arcA*).

主要成果:

• 长期选择,有或没有抗生素,导致等离子体编码的MDR和结合区域的修改,减轻了健身成本.
• 长时间暴露于CS和CIP (单独或组合) 导致MDR区域和抗生素耐药性的大量损失.
• 组合CTX治疗维持了MDR区域;药物选择放大了ARG和共同选择相邻的ARG.
• 染色体 * arcA * 中的并行突变与等离子体携带有关,而 * arcA * 删除改善了无需药物的等离子体持久性.

结论:

• 由等离子体传播的MDR区域删除和染色体*arcA*无活化共同促进MDR等离子体和细菌宿主的共同适应和共同进化.
• 药物选择压力影响了等离子体进化和ARG修饰的程度和类型.
• 促进等离子体MDR区域的丧失可能是对抗等离子体编码抗生素耐药性的可行策略.