基因盒-整合子系统介导细菌多重耐药的研究进展
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细菌多重耐药性的转移与基因盒-整合子系统y杜艳综述;陈端审校(昆明医学院第一附属医院检验科,昆明650032)摘要:细菌的多重耐药已成为临床治疗的难题,近年来耐药基因转移的新机制与基因盒-整合子系统密切相关。
本文就该系统的发展历史、整合子的结构与分类、基因盒的种类与表达、基因盒-整合子的检测方法及其多重耐药性传递的相关性作一全面阐述。
关键词:多重耐药;转移;基因盒-整合子分类号:R379文献标识码:A文章编号:1005-5673(2004)02-0068-04多重耐药(Multidrug resistance,MDR)可由染色体上多重耐药决定簇或基因突变介导;也可由识别耐药基因或水平转移的一组耐药基因而发展形成。
这种耐药基因的扩散已引起临床抗生素耐药菌株的快速出现。
传统认为耐药基因通过质粒、转座子传递;近年来有关抗生素耐药机制还涉及整台子(Inte-gron)基因结构的存在112。
耐药基因能通过位点特异性重组插入质粒和转座子,即传递的另一种机制为基因盒-整合子系统。
本文就该系统的发展历史、整合子的结构与分类、基因盒的种类与表达、基因盒-整合子的检测方法及与多重耐药性传递的相关性进行详述。
1历史20世纪60年代抗生素的广泛使用,人和动物源的病原菌逐渐对许多抗生素产生耐药。
80年代初,发现不同抗菌耐药基因位于独立而不相关的质粒或转座子的同一位置。
后来认为这些基因可能整合于某一结构的同一位点。
1991年Hall对转座子Tn7上不同耐药基因的分析,提出了基因盒-整合子系统的概念122。
整合子在革兰阴性菌多重耐药的传播中发挥重要作用,最近在革兰阳性菌中也见报道132。
2整合子的结构与分类整合子是保守、可移动的转座子样DNA元件,能捕获和整合耐药基因,形成巨大的多基因座(loci)。
整合子包括两端的高度保守片段(Conserved segment,CS)和中间的可变区(Variable region)。
整合子由DNA整合酶基因(int)和2个重组位点attI和attC组成。
浅论整合子与大肠埃希菌耐药基因水平转移关系的研究进展【关键词】整合子;大肠埃希菌;水平转移整合子可特异性捕获或切除基因盒导致基因盒的移动,也可在接合性质粒、转座子、整合型噬菌体或细菌染色体间移动并且通过这些可移动元件在同种和不同种菌属间传播成为了目前大肠埃希菌广泛耐药的重要原因。
目前细菌抗生素耐药和多重耐药已成为全球关注的问题。
大肠埃希菌(Escherichia coli,),是存在于人和动物肠道中的正常菌群,也是引起临床感染最常见和最重要的革兰氏阴性杆菌之一,从上个世纪70年代报道其出现抗药性至今,大肠埃希菌的耐药状况日益严峻。
人们在对于耐药机制的研究中发现,整合子是一种与耐药基因水平转移密切相关的克隆表达载体,是耐药基因储存和转移的重要结构。
1991年Hall等人正式提出了基因盒整合子(Genecassette)系统的概念。
基因盒整合子系统是一种具有位点特异性重组功能的可移动元件,由两个保守区及其间的基因盒构成,在事例酶的催化下可捕获和表达外源基因,并通过接合性质粒、转座子、整合型噬菌体或细菌染色体在同种和不同种菌属间传播,使细菌耐药性广泛播散,是细菌多重耐药快速发展的重要原因。
1 基因盒整合子系统基因盒整合子系统由保守末端、保守末端和中间的可变区组成,系水平基因传递系统(horizontal gene transfer,HGT)。
包括1个整合酶基因(int I)、1个附着位点attI和启动子结构因整合子的类型不同而异;可变区可有数量和功能不同的基因盒。
基因盒是较小的可移动基因元件,常以环状形式独立存在,也可被整合到整合子中的DNA单元。
基因盒的基本结构是由一个单基因和一个位于其下游的短的回文序列attC组成。
多个基因盒可插入到同一个整合子上,为细菌产生多重耐药性提供了可能。
整合子介导的基因水平转移基因盒整合子系统能够使细菌从环境中获取适应环境变化所需基因的同时去除掉那些会造成自身代谢冗余的基因,进而达到基因组的最优化配置,细菌对抗生素产生抗性也是适应环境的一种表现。
铜绿假单胞菌整合子与多重耐药性研究【摘要】目的在铜绿假单胞菌中检测1类整合子并分析整合子对细菌耐药性的影响。
方法用vitek-ams微生物自动分析仪鉴定细菌和药敏试验,用pcr方法扩增i类整合酶基因,经电泳后检测扩增产物。
结果 158株铜绿假单胞菌中检测出1类整合子42株,检出率为26.6%。
1类整合子阳性菌对氨基糖苷类、喹诺酮类及头孢菌素类药物表现出较高的耐药率。
携带1类整合子菌株易表现出对至少4种抗菌素的多重耐药性,其多重耐药率为68.6%(33/48),明显高于1类整合子阴性菌株(28.6%),p整合子是存在于细菌质粒、染色体或转座子上的一种遗传结构,可以捕获耐药基因,使细菌表现为对抗生素的多重耐药[1]给临床治疗带来极大的困难。
整合子本身不能移动,但常作为转座子的一部分或借助可移动性质粒在同种细菌或不同种细菌间播散,造成细菌耐药性的发展,是细菌多重耐药性强化的根本因素。
结合整合酶的特点,将其分成六种[2]分析临床的菌株最常见的是1类合子。
这种整合子的基本结构包括三方面内容,两端是规整的序列,一般叫做5’cs和3’cs,5’cs 和3’cs之间为可变区,可变区包括单个或多个外部的基因构成[3]。
通过整合酶的作用,结合主要系统内容融合外部耐药金银,使得耐药基因不断发展,提升器细菌本书呢的耐药和多重耐药性。
目前在1类整合子中发现的基因盒已超过80种,大部分是耐药基因盒,编码产物可赋予细菌对几乎全部临床抗生素耐药。
我院铜绿假单胞菌占致病菌分离菌的第一位,高达两成以上,它是引发下呼吸道感染以及伤口感染的重要原因,另外其对多种抗生素具有耐药性,经常会引发感染,更可能会形成局部铜绿假单胞菌,是目前临床医学的重要研究内容,这和铜绿假单胞菌复杂的耐药机制有很大的关系[1]。
研究细菌整合子的耐药基因种类和表达,可以有效提升对铜绿假单胞菌多重耐药性的发生和转移机制的了解。
铜绿假单胞菌作为医院感染的重要的条件致病菌,在长期应用激素、免疫抑制剂,进行肿瘤化疗、放射治疗等导致病人免疫功能低下,以及手术后或某些治疗操作后的病人易导致本菌感染,该菌常常具有多重耐药的特点,因此其所造成的感染难以治愈,病死率高。
・984・整合子与鲍曼不动杆菌多重耐药机制研究进展唐吉斌h(综述),宋有良2(审校)(安徽省铜陵市人民医院‘检验科,2感染科.安徽铜陵244009)中田分类号:R96.1文献标识码:A文章编号:1006-2084(2009)07-0984-04摘要:鲍曼不动杆菌是一种不发酵葡萄糖的革兰阴性球杆菌,是重要的条件致病菌,常引起医院内感染。
随着临床上广谱抗茵药物的大量应用,出现了多重耐药菌株,该菌引起的院内感染并有逐年上升趋势,给临床抗感染化疗提出了严峻的挑战。
整合子.基因盒系统能捕获外来耐药基因,在整合子中形成多种酎药基因的组合和排列,是细菌耐药性播散的机制之一,对细菌基因组的进化具有重要意义。
现就整合子-基因金的结构、表达以及与鲍曼不动抗菌多重耐药的关系进行简要综述。
关键词:整合子;基因盒;鲍曼不动抗菌;耐药性Adv柚ceinMedmmlsmsofAntimlcroblalResistanceforAcinetobacterBaumanniiandIntegrom烈^rG^一6删。
SONGYou-f函,矿.(1.DepartmentofLaboratoryMedicine,2.DepartmentofInfection,Ton#ingPeople’5Ho印iml。
Tongling244009.吼ina)Abstl哺ct:Acinetobacterbaumanniiisaghco∞.nonfermentativegram.negativecoccobacillus.ItiSanimportantopportunisticpathogenthatoftencausenosocomialinfections.Extensiveuseofbroad—spectrumanti-microbialchemotherapyinclinichascontributedtotheemergenceandyearlyincl'ageinthenumberofmulti—drug-resistantstrains.Ithasbecomeachallengetoantimicrobialchemotherapy.Integron-genecassettessys-temhaswidelyexistedinantibioticresistancegenesandintegronsplayanimportantroleinstressingtheneedforcontinuedsurveillanceofbacteriafromtheasymptomaticcarrierstoreviewsthedistributionandcharacter-izationofintegruns.genecassettesandelucidatethestatusofcassett∞andresistancemessagesexpression.Keywords:integrons;Genecassettes;Acinetobaeterbaumannii;Infection;Antimicrobialresistanceofbactteria鲍曼不动杆菌是医院感染重要条件致病菌。
浅谈细菌多重耐药性的研究进展革兰阴性杆菌耐药性产生的主要机制为:细菌可以自身产生灭活酶,改变抑菌药物的结合位置的结构,并且降低细菌外膜的通透性,使得进入细菌内的抗菌药物被排出等等。
结核分枝杆菌中并没有质粒存在,只存在含有遗传基因的染色体。
inhA、gyrA、rrS、KatG、gyrB等基因突变会导致PZA、INH、乙硫异烟胺以及RFP耐药性主要原因。
染色体基因变异会导致耐药性产生。
细菌多重耐药性产生的防治对策包括以下几种:严格控制抗菌药物的使用、建立并完善耐药监控机制、改善抗生素的治疗措施以及积极研发新的抗耐药抗菌药物等等。
抗生素的长期作用,可以杀死大量的细菌,但是部分变异的优势菌会生存下来,这是细菌产生耐药性的主要原因。
该文在文献回顾的基础上,分析常见多重耐药菌的耐药机制,并综述了防治对策。
标签:细菌多重耐药性;研究进展细菌耐药性之所以产生,主要是因为细菌基因发生突变。
抗生素的长期作用,可以杀死大量的细菌,但是部分变异的优势菌会生存下来,这是细菌产生耐药性的主要原因。
患者使用一种抗生素,会导致细菌产生对这种抗生素甚至与之相似的抗生素的耐药性,并且一种细菌可以通过基因重组、整合子、质粒的交换等多种机制对抗生素产生耐药,细菌还可以通过遗传、多菌种播散等方式将耐药性基因传递、扩散,从而增加了耐药细菌的数量。
随着免疫抑制剂、抗生素等药物的广泛使用,细菌可以出现多种耐药性,并且其性质不断增强,趋于形成多重耐药、高度耐药的形势。
因此,细菌多重耐药性的研究对降低多重耐药性的发生率、提高药物的治疗效果具有至关重要的作用。
1 常见多重耐药菌耐药机制分析1.1 常见革兰阴性杆菌耐药机制革兰阴性杆菌耐药性产生的主要机制为:细菌可以自身产生灭活酶,改变抑菌药物的结合位置的结构,并且降低细菌外膜的通透性,使得进入细菌内的抗菌药物被排出等等。
①ECO:其所产生的ESBLs以及整合子等机制在一定程度上对于多重耐药性的产生具有促进作用。