大肠杆菌的基因结构通过TEM-1β-乳糖酶的可变表达驱动co-amoxiclav耐药性

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 药理学 药理学是指药理学的学科.

背景情况:

• 在大肠杆菌中对co-amoxiclav的耐药性是一个重要的临床问题,与患者死亡率的增加有关.
• 在耐药的大肠杆菌中经常发现blaTEM-1β-乳酸酶基因,但其表达和由此产生的抗生素耐药性表现出相当大的差异.
• 仅基于blaTEM-1的存在来预测co-amoxiclav耐药性,由于表型异质性而具有挑战性.

研究的目的:

• 为了研究大肠杆菌菌谱系对blaTEM-1基因表达的影响.
• 为了确定基因型特征,包括原型,在多大程度上预测co-amoxiclav的最小抑制度 (MICs).
• 阐明遗传学背景,blaTEM-1表达和抗生素耐药性之间的因果关系.

主要方法:

• 策划了377个大肠杆菌分离物的数据集,其中blaTEM-1作为唯一获得的β-乳酸酶.
• 在一组分离物中通过qPCR生成混合组件,测量co-amoxiclav MIC,并通过qPCR量化blaTEM-1表达.
• 开发了分层贝叶斯和因果模型,结合了基因型特征和系系来分析基因表达和MIC变异.

主要成果:

• 在不同的大肠杆菌菌族群和序列类型 (ST) 中观察到blaTEM-1表达的显著变化,其中一些谱系表达更高.
• 单独的基因构造是共亚莫西克拉夫MICs的显著预测因素,将19%的分离物推到临床断点以上,特别是在ST12,ST69和ST127.
• 因果建模证实,对blaTEM-1表达的遗传学影响直接导致了MIC观察到的变化.

结论:

• 细菌的基因组在调节blaTEM-1表达和因此对大肠杆菌的共亚莫西克拉夫耐药性方面发挥着至关重要的作用.
• 基因组和遗传学因素,除了仅仅存在抗药性基因之外,对于理解和预测抗生素耐药性至关重要.
• 基因间变异是一种潜在的潜在机制,驱动着观察到的对基因表达和抗生素耐药性的遗传学影响.