Идентификация стабильной хромосомной тандемной мультикопии blaVIM-63, новой карбапенемазы blaVIM-2(обзор литературы) | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Медицина

Опубликовано в Молодой учёный №2 (449) январь 2023 г.

Дата публикации: 15.01.2023

Статья просмотрена: 13 раз

Библиографическое описание:

Кабисова, Э. Н. Идентификация стабильной хромосомной тандемной мультикопии blaVIM-63, новой карбапенемазы blaVIM-2(обзор литературы) / Э. Н. Кабисова, В. С. Майрамукаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 2 (449). — С. 218-219. — URL: https://moluch.ru/archive/449/98948/ (дата обращения: 17.12.2024).



Ключевые слова: карбапенемы, карбапенемазы, blaVIM-2, blaVIM-63, металло-β-лактамазы, MBL, P.aeruginosa, C. Freundii.

В последние годы появление и распространенность грамотрицательных бактерий, экспрессирующих металло-β-лактамазы (MBL), стали серьезной проблемой здравоохранения во всем мире, поскольку они вызывают резистентность к β-лактамам широкого спектра действия, включая резистентность к карбапенемам и новым антибиотикам, активным в отношении других типов карбапенемаз [1]. Одной из основных групп MBL является Верона-интегрон-кодируемая металло-β-лактамаза (VIM) [3]. За 20-летний период было описано более 70 вариантов VIM.

Ферменты VIM-типа были широко распространены в изолятах Pseudomonas aeruginosa в странах Средиземноморья в конце двадцатого века [4]. Гены blaVIM обычно вставляются в интегроны класса I и могут быть мобилизованы различными плазмидными линиями (Inc N, IncI 1, Inc X) [6]. Энтеробактерии, такие как Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii и другие, могут приобретать VIM-содержащие плазмиды путем горизонтального переноса высококонъюгативных плазмид широкого спектра действия [7].

Один изолят P.aeruginosa, продуцирующий VIM, и два изолята C. freundii были недавно обнаружены у пациентов в одном отделении больницы на юге Испании (Андалусия). [2]

Полногеномное секвенирование изолята P.aeruginosa показало, что у этого штамма был новый вариант blaVIM, обозначенный blaVIM-63, который отличался от blaVIM-2 заменой Ile226Leu из-за мутации A676C. Предсказанная аминокислотная последовательность blaVIM-63 показала однократную аминокислотную замену (Iso226Leu) по сравнению с blaVIM-2. Изолят был отнесен к ST2242, однолокусному варианту ST762. Анализ генетического окружения blaVIM-63 у P.aeruginosa показал, что он расположен на хромосоме, близкой к ISPsy42, иISPsy 30, оба принадлежат к семейству Tn3. Рядом с геном blaVIM-63 была обнаружена последовательность intl1, за которой следуют гены устойчивости, такие как aph(3')-VI и sul1, а также система токсин-антитоксин VapC. В некоторых исследованиях сообщалось, что другие члены семейства blaVIM расположены в интегронах со структурой, аналогичной структуре последовательности, описанной выше, в то время как в других исследованиях было обнаружено, что эти интегроны окружены двумя вставочными последовательностями (ISs) [5,7].

Идентичный ген blaVIM-63 был обнаружен в двух изолятах C. freundii. Чтобы сравнить генетические среды двух видов, было выполнено попарное сравнение нуклеотидных бластов геномов P. aeruginosa и C. freundii и визуализировали генетическую область, содержащую ген blaVIM-63. Близкое генетическое окружение гена blaVIM-63 у обоих видов включало одну и ту же последовательность intl1, обнаруженную у P. aeruginosa, а также гены sul1 и aph(3')-VI, хотя C. freundii также содержал ant(2")-Ia в этом месте.

Основное различие между изолятами P.aeruginosa и C. freundii заключалось в том, что P. aeruginosa несла одну копию гена blaVIM-63, тогда как изоляты C. freundii содержали пять тандемных копий. Этот сценарий наблюдался как в сборке генома PacBio, так и в гибридных сборках. [4,5,8]

Сообщалось, что тандемная амплификация генов карбапенемазы, переносимых плазмидой, повышает устойчивость к карбапенему после мультимеризации плазмид путем гомологичной рекомбинации [4].

Другое различие между генетическими средами P. aeruginosa и C. freundii заключалось в том, что гены blaVIM-63, переносимые в двух штаммах C. freundii, были интегрированы в Tn6230-подобный транспозон. Эта структура несет более 30 генов, и вместе с blaVIM-63 она также несет гены tetA и TetR, оперон для переноса ртути и несколько генов, связанных с транспозицией. Все эти гены фланкированы генами tnsA, tnsB, tnsC и tnsD/tniQ, которые кодируют белки транспозазы. Кроме того, эта структура вставлена на 3'-конце гена yhiN. Последние две характеристики типичны для Tn6230-подобных транспозонов, которые были описаны у Salmonella enterica [8].

Клинический VIM-63-продуцирующий P.aeruginosa был менее устойчив к цефтазидиму и цефепиму, чем клинический VIM-2-продуцирующий P.aeruginosa. Эти различия могут быть связаны с частичной делецией mexZ (регулятора насоса MexXY) и двумя заменами в ampD (G148A и D183Y) в случае VIM-2-продуцирующего изолята в соответствии с анализом мутаций в исследовании Кэбота [7]. Клинические изоляты C.freundii, продуцирующие VIM-63, показали более высокие значения MIC для цефепима и пиперациллина-тазобактама, чем P.aeruginosa, что может быть объяснено присутствием генов OXA-48 и OXA-1 в двух изолятах C. freundii, которые включены в плазмиды IncL и IncHI2 соответственно. Наличие пяти тандемных копий blaVIM-63 у C. freundii, по-видимому, не увеличивает значения MIC карбапенема. Не наблюдалось различий в значениях MIC между трансформантами blaVIM-2 и blaVIM-63, за исключением ампициллина, значения MIC которого были в 3 раза выше для blaVIM-2, чем для blaVIM-63. [2,4,8]

Таким образом, VIM-63 был обнаружен в мультикопии в двух генетически родственных изолятах C. freundii и в единственной копии в клиническом изоляте P. aeruginosa. Этот ген bla был обнаружен в двух разных геномных островках у каждого вида, что указывает по меньшей мере на два различных события приобретения в одном и том же центре.

Литература:

  1. Бойд С. Е., Ливермор Д. М., Хупер Д. К., Хоуп В. В. 2020. Металло-β-лактамазы: структура, функция, эпидемиология, варианты лечения и перспективы развития. Химиотерапия противомикробных средств.
  2. López-Hernández I, Delgado-Valverde M, Fernández-Cuenca F, López-Cerero L, Machuca J, Pascual Á. 2020. Грамотрицательные бактерии, продуцирующие карбапенемазу, в Андалусии, Испания.
  3. Буш К., Брэдфорд, Пенсильвания. 2020. Эпидемиология патогенов, продуцирующих β-лактамазу.
  4. Нордманн П., Наас Т., Пуарель Л. 2011. Глобальное распространение энтеробактерий, продуцирующих карбапенемазу.
  5. Партридж СТАРШИЙ, Квонг С. М., Ферт Н., Дженсен С. О. 2018. Мобильные генетические элементы, связанные с устойчивостью к противомикробным препаратам.
  6. Таггар Г., Аттик Рехман М., Бурлин П., Диарра М. 2020. Молекулярная эпидемиология карбапенемаз у энтеробактерий от людей, животных, продуктов питания и окружающей среды. Антибиотики.
  7. Петерс Д. Е., Фрикер А. Д., Капили Б.Дж., Петасси М. 2014. Гетеромерные элементы транспозазы: генераторы геномных островков у различных бактерий.
  8. Салливан М.Дж., Петти Н. К., Битсон С. А., 2011. Easyfig: визуализатор сравнения генома.
Основные термины (генерируются автоматически): MIC, MBL, VIM, ген, изолят, широкий спектр действия.


Ключевые слова

: карбапенемы, карбапенемазы, blaVIM-2, blaVIM-63, металло-β-лактамазы, MBL, P.aeruginosa, C. Freundii

Похожие статьи

Моделирование смешанной адено-герпетической инфекции клеток MDBK, ее характеристика и особенности антивирусного действия веществ

Создана модель смешанной адено-герпетической инфекции клеток MDBK и охарактеризированы особенности репродукции вирусов. Показано, что ко-инфицирование клеток приводило к взаимному подавлению репродукции вирусов. На модели вирусной ко-инфекции клеток ...

Экспериментальное исследование парамагнитного гепатотропного контрастного соединения GDOF-Mn-DTPA в фантомах печени крыс

В данной статье описано исследование экспериментального парамагнитного контрастного соединения GDOF-Mn-DTPA. В исследовании проводится оценка основных свойств препарат при взаимодействии с тканью печени и в водном растворе.

Роль липопротеида(a) в развитии атеросклероза: методы лабораторной диагностики

В данной статье приводится литературный обзор о понимании причинной роли высокого уровня липопротеида(a) [Лп(a)] в развитии атеросклероза. Описываются патофизиологические механизмы синтеза Лп(a) и методы лабораторной диагностики.

Идентификация сортов озимой пшеницы устойчивых к Ptr ToxA возбудителя желтой пятнистости листьев с использованием ДНК-маркеров

Проведена идентификация гена устойчивости Tsn 1 к Pyrenophora tritici-repentis у 23 сортов озимой пшеницы селекции КНИИСХ им. Лукьяненко и ВНИИЗК им. Калиненко с помощью ДНК-маркеров.

In silico прогноз потенциальных ингибиторов тирозинкиназы BCR-ABL с мутацией Т315I

В настоящей работе осуществлен insilico дизайн 27 потенциальных ингибиторов протеинкиназ на основе известных киназных ингибиторов (иматиниба, нилотиниба и дазатиниба. Методами молекулярного моделирования оценен потенциал их ингибиторной активности в ...

Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium

Исследование антагонистической активности штаммов Trichoderma asperellum к токсинобразующим фитопатогенным грибам рода Fusarium. Для оценки антимикробной активности проводили исследования методами перпендикулярных штрихов, бумажных дисков и агаровых ...

Отношения между мутациями факторов эпидермального роста (EGFR) и классической тканью эпителиальной злокачественной опухоли бронхиальной трубы по определениям IASLC/ATS/ERC 2011

В статье представлены результаты исследования отношений между мутациями факторов эпидермального роста (EGFR) и классической тканью эпителиальной злокачественной опухоли бронхиальной трубы по IASLC/ATS/ERC 2011.

Перспективные гены-маркеры продуктивности сельскохозяйственных животных

В работе представлен краткий обзор перспективных генов маркеров продуктивности свиней, крупного рогатого скота и овец. Рассматриваются перспективные гены-маркеры для свиноводства: RYR-1 (рианодиновый рецептора-1), IGF2 (инсулиноподобный фактор роста ...

Морфофункциональные особенности строения печени новорожденных норчат различных окрасочных генотипов

Изучено гистологическое строение печени у новорожденных норчат американской норки окрасочных генотипов Standard (+/+ +/+), Sapphire (a/a p/p), Lavender (a/a m/m). Отмечены общие характеристики структуры печени для норок в возрасте 1 сутки.

Особенности иммунологических изменений у женщин с невынашиванием беременности при наличии аутоантител

В данной статье отражаются результаты исследования аутоантител в сыворотке крови методом ИФА, а также общие иммуноглобулины (Ig) A, M, G, про- и противовоспалительные интерлейкины. Установлено, что у женщин с невынашиванием беременности, имеющих в кр...

Похожие статьи

Моделирование смешанной адено-герпетической инфекции клеток MDBK, ее характеристика и особенности антивирусного действия веществ

Создана модель смешанной адено-герпетической инфекции клеток MDBK и охарактеризированы особенности репродукции вирусов. Показано, что ко-инфицирование клеток приводило к взаимному подавлению репродукции вирусов. На модели вирусной ко-инфекции клеток ...

Экспериментальное исследование парамагнитного гепатотропного контрастного соединения GDOF-Mn-DTPA в фантомах печени крыс

В данной статье описано исследование экспериментального парамагнитного контрастного соединения GDOF-Mn-DTPA. В исследовании проводится оценка основных свойств препарат при взаимодействии с тканью печени и в водном растворе.

Роль липопротеида(a) в развитии атеросклероза: методы лабораторной диагностики

В данной статье приводится литературный обзор о понимании причинной роли высокого уровня липопротеида(a) [Лп(a)] в развитии атеросклероза. Описываются патофизиологические механизмы синтеза Лп(a) и методы лабораторной диагностики.

Идентификация сортов озимой пшеницы устойчивых к Ptr ToxA возбудителя желтой пятнистости листьев с использованием ДНК-маркеров

Проведена идентификация гена устойчивости Tsn 1 к Pyrenophora tritici-repentis у 23 сортов озимой пшеницы селекции КНИИСХ им. Лукьяненко и ВНИИЗК им. Калиненко с помощью ДНК-маркеров.

In silico прогноз потенциальных ингибиторов тирозинкиназы BCR-ABL с мутацией Т315I

В настоящей работе осуществлен insilico дизайн 27 потенциальных ингибиторов протеинкиназ на основе известных киназных ингибиторов (иматиниба, нилотиниба и дазатиниба. Методами молекулярного моделирования оценен потенциал их ингибиторной активности в ...

Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium

Исследование антагонистической активности штаммов Trichoderma asperellum к токсинобразующим фитопатогенным грибам рода Fusarium. Для оценки антимикробной активности проводили исследования методами перпендикулярных штрихов, бумажных дисков и агаровых ...

Отношения между мутациями факторов эпидермального роста (EGFR) и классической тканью эпителиальной злокачественной опухоли бронхиальной трубы по определениям IASLC/ATS/ERC 2011

В статье представлены результаты исследования отношений между мутациями факторов эпидермального роста (EGFR) и классической тканью эпителиальной злокачественной опухоли бронхиальной трубы по IASLC/ATS/ERC 2011.

Перспективные гены-маркеры продуктивности сельскохозяйственных животных

В работе представлен краткий обзор перспективных генов маркеров продуктивности свиней, крупного рогатого скота и овец. Рассматриваются перспективные гены-маркеры для свиноводства: RYR-1 (рианодиновый рецептора-1), IGF2 (инсулиноподобный фактор роста ...

Морфофункциональные особенности строения печени новорожденных норчат различных окрасочных генотипов

Изучено гистологическое строение печени у новорожденных норчат американской норки окрасочных генотипов Standard (+/+ +/+), Sapphire (a/a p/p), Lavender (a/a m/m). Отмечены общие характеристики структуры печени для норок в возрасте 1 сутки.

Особенности иммунологических изменений у женщин с невынашиванием беременности при наличии аутоантител

В данной статье отражаются результаты исследования аутоантител в сыворотке крови методом ИФА, а также общие иммуноглобулины (Ig) A, M, G, про- и противовоспалительные интерлейкины. Установлено, что у женщин с невынашиванием беременности, имеющих в кр...

Задать вопрос