sammenlignende genomik af Clostridium bolteae og Clostridium clostridioforme afslører artsspecifikke genomiske egenskaber og talrige formodede antibiotikaresistensdeterminanter

generelle træk ved genomer afslører variationer inden for og mellem arter

i alt 1 til 21 contigs blev genereret fra samling af læser fra Illumina (134 til 185 gange dækning) for de seks stammer af C. bolteae (tabel 1). I alt 10 til 48 contigs blev genereret (82 til 264 gange dækning) for de seks stammer af C. clostridioforme. Den samlede genomstørrelse varierede mellem arter og stammer. Størrelsen af C. bolteae varierede fra 6159 kb for Stamme 90A7 til 6480 kb for Stamme 90B3 med henholdsvis 5833 og 6059 DNA-kodende sekvenser (CDSs) og fire 16S rRNA-gener. Genomstørrelsen af C. clostridioforme var mindre, fra 5467 kb for Stamme 90A3 til 5970 kb for Stamme 90a6 med henholdsvis 5231 til 5916 CDSs og fire 16S rRNA-gener. Det fylogenetiske træ baseret på 16S rRNA-sekvenserne viste, at de undersøgte C. bolteae og C. clostridioforme var tæt beslægtede med C. aldenense, C. citroniae, C. saccharolyticum og C. symbiosum, medlemmer af Clostridium-klyngen Firmicutes, som tidligere rapporteret (data ikke vist).

genomer af C. bolteae og C. clostridioforme er store genomer, hvor genetisk redundans er udbredt (data ikke vist). De overflødige gener var involveret i en række metaboliske veje, herunder kulstofmetabolisme, transport, jernmetabolisme og aminosyre biosyntese. Forskellene i antallet af CDS ‘ er mellem genomer afspejlede variation i genetisk redundans mere end gevinst eller tab af bestemte funktioner. Derudover integrerede genomer mobile elementer, dvs. transposoner, Indsættelsessekvenser, plasmider eller fager (integrase, kapsidprotein,…), der indikerer laterale genoverførsler. Nogle af dem Bar antimikrobielle resistensgener (se nedenfor).

for at undersøge pangenomet af de to arter sammenlignede vi de 97.210 CDS ‘ er opnået fra de 12 nyligt sekventerede genomer med dem fra fem andre genomer (C. bolteae BAA613, C. bolteae Vaal-14578, C. clostridioforme CM201.1, C. clostridioforme 2149faa.1 og C. clostridioforme Val-7855). Alle CDS ‘ er blev grupperet ved hjælp af BlastClust-algoritmen ved høj strenghed, over en 90% sekvensidentitetsafskæring og 90% længde overlapning. I alt blev der fundet 10.530 klynger. Kun 2294 (21,78 %) klynger blev delt af de to arter.

Ved kun at bruge genomer, der er nyligt sekventeret, estimerede vi (arter) kernegenomet og (stammespecifikke) gener af de seks C. bolteae og de seks C. clostridioforme (tabel 1). I alt 3714 gener dannede kernegenomet af C. bolteae. Antallet af stammespecifikke gener i denne art varierede fra 73 til 846. I C. clostridioforme definerede 3660 gener kernegenomet. I alt 2409 klynger blev delt af de to arter; 1305 gener var specifikke for C. bolteae og 1251 til C. clostridioforme.

C. bolteae 90A7 og 90b8 havde det største antal unikke gener for denne art (henholdsvis 735 og 846). C. clostridioforme 90A8 med 1006 (17 %) unikke gener havde det største antal stammespecifikke gener i denne undersøgelse. Disse stammer integrerede et stort antal mobile elementer. Nogle unikke cd ‘ er blev kommenteret som transportører eller regulatorer. Få af dem var involveret i forsvarsmekanismer (antimikrobielle resistensgener..) eller metaboliske veje. De fleste af dem, ofte omgivet af cd ‘ er fra fager eller transposoner, var af ukendte funktioner (data ikke vist).

funktionelle forskelle mellem arter i kernegenomerne

udfordringen med vores undersøgelse var at give pålidelig information fra udkast til genomer. Derfor fokuserede vi vores Analyse på kernegenomerne. Klassificeringen af CDSs i henhold til klynger af Ortologe grupper (tandhjul) system tilladt at give et overblik over de funktioner, der vises af de to arter. Kernegenomerne C. bolteae og C. clostridioforme blev beriget (Over 7 % af det samlede COG-matchede antal) i COG-kategori K, E, G og R i forhold til transkription (309 og 290 CDSs), aminosyretransport og metabolisme (335 og 276 CDSs), Kulhydrattransport og metabolisme (431 og 425 CDSs) og generel funktionsforudsigelse (366 og 331cdss) (tabel 2).

C. bolteae og C. clostridioforme er fænotypisk beslægtede, mønsteret af funktioner opnået gennem ændring i TANDHJULSNOTATION varierede mellem de to arter (tabel 2). 30 yderligere CDS ‘er af Nukleotidtransport og metabolisme (F), 97 CDS’ er af aminosyretransport og metabolisme (E) og 79 CDS ‘ er, der koder for signaltransduktionsmekanismer (T) kategorier, var specifikke for C. bolteae. 40 cd ‘er, der koder for cellevæggen/membranen/konvolutbiogenesen (M), 50 cd’ er til replikation, rekombination og reparation (L) og 18 CD ‘ er til kategorierne Lipidtransport og metabolisme (I) var specifikke for C. clostridioforme. Forskelle mellem metaboliske veje i C. clostridioforme og C. bolteae synes at være store nok til at understøtte afgrænsning af arten.

blandt kulhydratveje indeholdt C. bolteae og C. clostridioforme forskellige systemer til assimilering af lactose, som adskiller sig i deres phosphoryleringstilstande, mellemliggende metabolitter og bioenergetik (yderligere fil 1: tabel S1). Gener, der koder for en Kurt-galactosidase, som hydrolyserer lactose, hvilket giver glucose og galactose, blev fundet i begge arter. En alternativ lactosekatabolisk vej, det lactose/cellobioseafhængige phosphotransferasesystem (lac / celle-PTS) blev fundet i næsten alle genomer af C. bolteae. Lac / cell-PTS-operonen , der tidligere er beskrevet i C. acetobutylicum, består af gener til 6-phospho-relus-galactosidase, phosphoglyceratmutase og lichenan operon transkriptionel antiterminator og af to kopier af gener for lactose/cellobiose familie IIc, iib og IIA komponenter. Ved hjælp af et sådant system phosphoryleres lactose ved C-6-carbonet, og det internaliserede lactose 6-phosphat nedbrydes i galactose 6-phosphat og glucose ved hjælp af 6-phospho-Kurt-galactosidase. Derudover manglede genet for 6-phospho-Kurt-galactosidasen og generne for lactose/cellobiose-familiekomponenterne i C. bolteae 90a7. Det er sandsynligt, at dette system, inducerbart af cellobiose eller lactose og reguleret af flere repressorer (beskrevet i andre Gram-positive bakterier ) tegner sig for den lactose-negative fænotype i C. bolteae . Ved at bruge vores annotationssystem opdagede vi en galactose operon repressor (GalR) blandt lacI-familie regulatorer, i C. clostridioforme (alle undtagen 90A8), men ikke i C. bolteae. Laboratorieforsøg er nødvendige for at bestemme, hvordan transkriptionsfaktorerne fra de to arter formidler præferencer i udnyttelsen af visse kulhydrater frem for andre.

andre karakteristiske træk mellem de to arter var CDSs, der koder for sekundære metabolitter biosyntese og transport og katabolisme, som kun blev fundet i C. bolteae (tabel 2).

interessant nok var antallet af gener af cellemotilitet og sekretionskategori (N) (34 og 18 CDSs) forskelligt mellem de to arter. Blandt dem fandt vi CDSs-koder for flagellamotilitet anerkendt som essentielle virulensfaktorer for de fleste bevægelige patogener. Samlet set repræsenterede fireogtyve gener (46 klynger + 3 forældreløse) den flagellære operon i genomerne af C. bolteae. Blandt dem afslørede gener for flagellin (fliC) og flagellar cap (fliD), en af bakteriens multiple celleoverfladeadhæsiner, klyngespecificitet og mikroevolution. Gener, der koder for fliD, var repræsenteret af en klynge og to yderligere gener i C. bolteae 90A7 og 90b8. FliC-sekvenser fra C. bolteae 90A9, 90B3 og 90b8 dannede en klynge, dem fra 90A5 og 90b7 grupperet i en anden gruppe, og sekvenser fra C. bolteae 90a7 forblev forældreløse (unikke gener) efter klyngning (Fig. 1). De var nært beslægtede med flagellinsekvenser af C. citroniae og C. hathayi, andre Clostridium spp. isoleret lejlighedsvis fra humane infektioner. Derudover har C. bolteae 90A9 og 90B3 delte en anden operon med kun 19 gener i syntheny, inklusive et flagellingenet (flaA) tæt beslægtet med C. clostridioforme (63% identitet). Baseret på konserverede rester L87, 88 .kvartal, R89 og 96. kvartal, der var kritiske for TLR5-signalering og flagellinpolymerisation, blev disse proteiner forudsagt at have proinflammatoriske egenskaber. I C. clostridioforme, tyve gener (57 andre klynger) organiseret i en enkelt operon kodede flagellarapparatet. FlaA sekvenser fra C. clostridioforme tilhørte en fylogenetisk gruppe tæt beslægtet med flagellinsekvenser fra Eubacterium cellulosovens isoleret fra vommen. Samlet set var flagellingener og loci-organisation relateret til flagella forskellige mellem arter (yderligere fil 2: Tabel S2 og yderligere fil 3: Tabel S3), hvilket tyder på, at motilitet, kemotakse og forekomst af potentielle interaktioner med kolonslimhinden er artsspecifikke .

Afstandsbaseret fylogenetisk træ af flagellingener. Værdier ved knudepunkter svarede til bootstrap-procent opnået fra fylogenetiske træer baseret på multiple sekvensjusteringer af henholdsvis Clustalv, Tcoffee eller Promals. Gennavne og, forældreløse eller klyngenumre blev angivet

Artsforskelle i veje til butyratsyntese

sammenligning af hele genomsekvenser afslørede, at veje til butyratsyntese, som spiller en nøglerolle i kolonhygiejne hos mennesker, var til stede i C. bolteae og C. clostridioforme.

de to arter var butyratproducenter på forskellige og komplementære måder (Fig. 2, yderligere fil 4: tabel S4). Alle C. clostridioforme, undtagen 90A8, havde et locus, der koder for Acetyl-CoA-vejen (fra Acetyl-CoA til butyryl-CoA), inklusive gener for beta-hydroksylbutyrylcoa-dehydrogenase (hbd), thiolase (thl), crotonase (cro), butyryl-CoA-dehydrogenase (bcd) og to elektronoverførselsproteiner (ETF alpha, ETF beta) (yderligere fil 4: tabel S4). Kun C. bolteae 90A8 og C. clostridioforme 2149faa.1 indeholdt en anden formodet bcd (74.9% identitet) i deres genomer (data ikke vist). Locus sammensætning og arrangement var den samme som i Faecalibacterium prausnitsii, en stor butyrat producent af den humane tyktarmen . Acetyl-CoA-stien blev ikke fundet i C. bolteae. Begge arter delte gener for de to hydroksyglutaryl-CoA-dehydrogenase (HgCoAd) og glutaconyl-CoA-decarboksylase (Gcd) fra Glutaratvejen, der kan føre til crotonyl CoA og til butyryl-CoA via bcd-gener .

forskellige veje til butyratsyntese potentielt til stede i genomer af C. clostridioforme og C. bolteae. I faste linjer: findes i C. bolteae og C. clostridioforme; med fed stiplede linjer : findes kun i C. clostridioforme ; i fine stiplede linjer : findes kun i C. bolteae 90A5 og 90B7 (for flere detaljer, se yderligere fil 4: tabel S4). Gener (protein navne) vises. ATO -, Acetyl-CoA-acetyltransferase; BCD -, butyryl-CoA-deshydrogenase; Buk -, butyratkinase; But -, butyrat-acetoacetat-CoA-transferase; Cro -, crotonase ; HBD, Acetoacetyl-CoA-reduktase ; 4hbt, 4-hydroksybutyrat-CoA-transferase; HgCoAd, 3-hydroksybutyryl-CoA-dehydrogenase; Ptb, phosphatbutyryltranferase; Thl, thiolase

Den endelige omdannelse fra butyryl-CoA til butyrat kan udføres af butyratkinase (buk) og phosphotransbutyrylase (ptb) til stede i begge arter (yderligere fil 4: tabel S4). Gruppen af buk-sekvenser fra C. clostridioforme forgrenede sig i nærheden af buk-sekvensen fra C. citroniae på det fylogenetiske træ (yderligere fil 5: figur S1). Buk-sekvenser fra C. bolteae dannede forskellige monofyletiske grupper og sekvenser fordelt på de fylogenetiske træer, hvilket antyder polymorfisme og/eller funktionelle variationer i denne art. Andre gener for transferaser fra lysinvejen (ATO—alfa og beta-underenhed ; but-acetat CoA transferase), detekteret nær butyrat locus i seks genomer af C. clostridioforme, kan være involveret som endelige. Gener fra 4-aminobutyratvejen (4hbt) kan være et andet alternativ til det terminale trin i C. bolteae 90A5, 90b7, VAL14578 og BAA613 .

butyryl-CoA:acetat-CoA-transferase (but) af acetyl-CoA-vejen, det sidste trin i butyratproduktion, der var fremherskende i Clostridium, blev hverken fundet i de fælles kernegenomer eller i genomerne i den undersøgte C. bolteae . I den menneskelige tarm har tidligere undersøgelser af kolonisolater af raske individer illustreret det, men vejen dominerer . Yderligere undersøgelser er nødvendige for at vurdere virkningen af butyratproduktion gennem Glutaratvejen på koloncellernes sundhed, især i autisme, hvor C. bolteae er overabundant .

identifikation af antibiotikaresistensdeterminanter

Lægemiddelresistensgener, der ikke var blevet genkendt ved automatiseret annotation, blev identificeret ved homologisekvensforskning på ARDB. Resistensgener blev forudsagt på en værdi op til 40% identitet (50% af positive substitutioner) på 70% af længden over den afskæringsværdi, der normalt anbefales (Se liste i tabel 3). Derefter blev genindholdet og den genetiske organisering af mikrobiel resistens loci af de seks C. bolteae og de seks C. clostridioforme sammenlignet med tidligere data opnået fra C. clostridioforme CM201.1 i vores laboratorium.

Da sekvensbaserede forudsigelser potentielt kan identificere determinanter, der ikke fører til antimikrobiel resistens, blev der udført følsomhedstest for at få information om bakteriens forudsagte respons på antibiotika. Stammerne inkluderet i denne undersøgelse viste resistensmønstre, herunder ampicillin, makrolider, lincomycin og kinoloner, nu almindelige i anaerober (Tabel 4). Både genomiske data (CDSs og anmærkninger) og fænotypiske følsomhedstest blev anset for at identificere determinanter for antibiotikaresistens (tabel 3 og 4). Foreløbige analyser til kloning af visse gener blev også udført for at kontrollere deres evne til at give antibiotikaresistens (se nedenfor).

gener af resistens over for antibiotika anvendt til behandling af anaerobe infektioner

i alt 76 klynger og 21 stammespecifikke gener, der potentielt er involveret i antimikrobiel resistens, blev identificeret (tabel 3). Det er inkluderet fra 42 Til 50 cd ‘er i C. bolteae og 48 Til 58 cd’ er i C. clostridioforme. Fra 27 Til 42 cd ‘ er pr.genom var relateret til lægemiddelresistensmekanismer til beta-lactamer, glycopeptider, makrolider, lincosamider og metronidasol.

Syv klynger involveret i beta-lactam-resistens deles eller er en del af kernegenomet for de to arter (Fig. 3). Tre typer beta-lactamaser, herunder klasse A beta-lactamase, klasse C beta-lactamase, klasse D beta-lactamase og flere metallo-asymer blev genkendt i de tolv genomer. Alle de undersøgte stammer, valgt for deres resistens over for ampicillin, delte genet blaCLO1, der tidligere blev fundet i C. clostridioforme CM201.1 (upubliceret), men strukturen af integrativt konjugativt element (ICE) observeret i CM201.1 blev ikke fundet i de nye genomer sekventeret. Genet blaCLO1 giver resistens over for aminopenicilliner og carboksypenicilliner i E. coli, og dets aktivitet hæmmes af clavulanat og sulbactam. Ni aminosyreændringer blev observeret i beta-lactamaser af C. bolteae 90A9, 90B3 og 90a8. Denne nært beslægtede beta-lactamase blev flankeret af indsættelsessekvenser (IS66) og et formodet gen for klasse D beta-lactamase (COG 2602) også beskrevet i Clostridium sp M62/1 fra den humane intestinale mikroflora (HMP-projekt). Gener til klasse C beta-lactamaser, der tidligere blev fundet i kromosomerne af enteriske bakterier (COG2680), var også til stede i C. bolteae og C. clostridioforme.

fordelingen af antibiotikaresistensgener deles mellem og inden for kernen af C. bolteae og C. clostridioforme. Gener, der overlapper mindst 90% længde og 90% af ligheden, blev betragtet som homologer. Resistensgener blev forudsagt på en værdi op til 40% identitet (50% af positive substitutioner) på 70% af længden ved homologisekvensforskning på ARDB. For alle C. clostridioforme og nogle C. bolteae 23S rRNA methyltransferase Cfr-lignende

et stort antal forudsagte gener (32 CDSs) var involveret i resistens over for glycopeptider (yderligere fil 6: figur S2). C. clostridioforme 90a8 var den enkelte stamme med alle gener, der var nødvendige for glycopeptidresistens i overensstemmelse med fænotypen (MIC > 256 mg/l). Vancomycinresistens i denne stamme blev tilskrevet en vanb-type operon båret af et Tn1549-lignende element. Desværre fører en deletion af ti nukleotider i afslapningsgenet af Tn1549 til manglende evne til 90A8 til at overføre vancomycinresistens in vitro . De andre genomer af C. clostridioforme omfattede en del af vand-typen vancomycinresistens operon, men d-Ala-Lac ligase vanD-genet blev forstyrret af et stopkodon, der førte til et afkortet protein (yderligere fil 6: figur S2). Desuden manglede vanH og vanY, som koder for henholdsvis en D-lactatdehydrogenase og en DD carboksypeptidase. Tilsvarende genomerne af C. bolteae indeholdt fire cd ‘ er, homolog af vanRG vanUG vanG vanYG, som dannede en ufuldstændig og ikke-funktionel operon på grund af manglen på et serin racemase-gen. Det høje antal CDSs, der koder for glycopeptidresistens (inklusive vanD eller vanG, der vides at være kromosomal og ikke overførbar), der findes i genomerne af C. bolteae og C. clostridioforme, antyder, at de er en del af forfædres hele operoner, som har udviklet sig i fravær af antibiotisk selektivt tryk . Tilstedeværelse af ufuldstændig van operon er spændende, men lignende observationer i andre anaerober, der lever i mikrobiomer, såsom Clostridium difficile 630 eller Ruminococcus spp., er blevet rapporteret .

homologer til adenylyltransferasegenet, der giver resistens over for lincosamiderne, var til stede i kernegenomet af begge arter (Fig. 3). Lnua-gener af C. clostridioforme og C. bolteae havde 70 til 72% identitet med ortologer fundet i henholdsvis C. clostridioforme og C. citroniae. C. clostridioforme 90B1 og 90A6 indeholdt et yderligere LNU-gen (68% identitet med LnuA90A5) uden spor af mobile elementer. Lincomycin resistens er almindelig i C. bolteae og C. clostridioforme, ofte forbundet med resistens over for clindamycin. Lnua-proteiner af de to arter viste 51 Til 54% af identiteten med LnuA fra stafylokokker, hvilket tyder på fælles funktionalitet, men LNU-genernes rolle er vanskelig at fastslå på grund af tilstedeværelsen af andre formodede mekanismer . Tilsvarende var alle stammer resistente over for erythromycin, hvorimod to gener homolog til erythromycin ribosommethylasegenet, ermB, kun blev forudsagt i genomerne af C. clostridioforme 90a4 og 90a8. Overekspression af flerdrugs efflukspumper og makrolid-og forskellige makrolid-lincosamid-Streptogramin B—specifikke efflukssystemer, såsom MacB, MefA, VgaA, MsrA/MsrB og CcmA (tabel 3, yderligere fil 7: Figur S3), der findes i de undersøgte genomer, kan føre til makrolid-og lincosamidresistens . Derudover blev der fundet to klynger af CDSs, der koder for fremmedfjendske acetyltransferaser relateret til VatB (48% identitet) i kernegenomerne for hver af arterne (Fig. 3). VatB inaktiverer virginiamycin, men her blev resistensen ikke påvist ved antimikrobielle følsomhedstest (Tabel 4).

En klynge af CDSs-homologer til nim-generne blev påvist i kernegenomerne af begge arter, og metronidasol var meget aktiv på den undersøgte art . I Bacteroides fragilis er det blevet påvist, at øget ekspression af nim-gener, når nedstrøms fra Is-elementer fører til metronidasolresistens . I mangel af er direkte opstrøms nim-generne er mekanismen til at give metronidasolresistens over for C. bolteae og C. clostridioforme stadig at blive etableret.

uventet observation af nye resistensgener

vedrørende andre lægemiddelresistenser afslørede genomdata gener relateret til chloramphenicol-og rifampinresistensmekanismer (tabel 3). I de fleste genomer af hver art fandt vi CDSs, der koder for en gruppe A chloramphenicol acetyltransferase, som kan inaktivere chloramphenicol. Imidlertid var kun C. bolteae 90B3 og 90b8 resistente over for chloramphenicol. Genomet af stamme 90B8 indeholdt en anden kopi af cat-genet båret af en Tn4451-lignende transposon (96 og 90% identitet med henholdsvis tn4451 og Tn4453). 90B3-genomet indeholdt en CDS-homolog til genet cfr, der koder for en 23S rRNA-methyltransferase, der stort set spredes i Gram-positive bakterier. Som forventet var stammen 90B3 også resistent over for florfenicol, tiamulin og linesolid (MIC = 16 mg/l). Andre 23S rRNA-methyltransferase (Cfr-lignende) CDS ‘ er blev påvist i et miljø rig på transponerbare elementer (Tn 6103-6110-CTn4 ) i genomerne af C. clostridioforme og C. bolteae 90A5 og 90b7, men rRNA-methyleringen syntes ikke at påvirke følsomheden over for chloramphenicol (Fig. 3).

analysen af genomiske data tillod at genkende CDSs-homologer til rifampin-ADP-ribosyltransferase (arr) gener i C. bolteae, men ikke i C. clostridioforme. Ingen mobile elementer eller spor af mobile elementer blev fundet omkring arr-generne, hvilket tyder på, at de var indfødte for denne art. Disse nye Arr-sekvenser forgrenede sig i nærheden af Arr-proteiner fra C. saccharoperbutylacetonicum og nogle cyanobakterier på det fylogenetiske træ (yderligere fil 8: figur S4). De adskiller sig fra arr-2-proteiner fra Enterobacteriaceae og fra Arr-proteiner fra Mycobacterium og Streptomyces spp.. Alle stammer, undtagen 90A7, var modtagelige for rifampin. I fravær af mutationer i rpoB (kendt for at være ansvarlig for rifampinresistens), resistens af C. bolteae 90A7 (MIC: 32 mg/l) skyldtes sandsynligvis positiv selektion af mutationer i Aar Cbol90A7. Følsomhed over for rifampin af andre C. bolteae skyldtes sandsynligvis manglen på promotorer opstrøms fra arr (som forudsagt ved in silicoanalyse) eller til nukleotidsubstitutioner inden for arr, der førte til aminosyreudskiftning og funktionel inaktivering (data ikke vist).

hvad angår resistensen af alle stammer mod C. bolteae og C. bolteae, viste alle stammer af C. bolteae adskillige substitutioner i gyrB ‘ s “kinolonresistensbestemmende region”. Vi fandt ingen substitutioner i denne region for gyrA, heller ikke beskrevet i proteinet fra den kinolonresistente epidemiske stamme, C. difficile 027 . Derfor var GyrB sandsynligvis det foretrukne mål for erhvervelse af kinolonresistens hos disse to arter. Derudover var flere CDSs-koder for AcrB indre membrantransportør til stede i alle stammerne. Disse transportører er en del af en resistance-nodulation-division flerdrug efflukspumpe, kendt for at øge udstrømningen af kinoloner i nogle Gram-negative bakterier . Yderligere undersøgelser er nødvendige for at bestemme deres indflydelse i tabet af følsomhed af Clostridium spp. til fluorokinoloner.

samlet set kan lignende resistensprofiler mod antibiotika i C. bolteae og C. clostridioforme skyldes forskellige mekanismer.

gener af resistens over for antibiotika, der er mindre aktive eller inaktive over for Clostridium spp

genomerne af C. bolteae og C.clostridioforme bar en eller to kopier af undecaprenylpyrophosphatphosphatasegenet bacA og 2 til 5 kopier af efflukspumpegenerne, bcrA, involveret i bacitracinresistens, i overensstemmelse med deres lave modtagelighed . Vi fandt også en klynge af CDSs homolog til dihydrofolatreduktase genet, dfrA20 (41% identitet / 97% længde) af Pasteurella multocida i kernegenomet af begge arter, der kunne forklare den dårlige aktivitet af trimethoprim på vores Clostridium spp. . Derudover havde C. clostridioforme 90a6 en cd ‘ er identisk med dfrA fra Enterococcus faecium. Dette gen detekteret i et miljø rig på mobile elementer er i overensstemmelse med et nyt eksempel på vandret overførsel mellem Enterococcus spp. og Clostridiales.

interessant nok indeholdt genomerne af C. bolteae eller C. clostridioforme forskellige resistensgener mod antibiotika, der naturligt var inaktive på disse arter. Fem CDS ‘ er var homologer af gener, der phosphorylerer, acetylat eller adenylylataminoglycosider. Fire af disse formodede resistensgener blev påvist i et miljø af mobile elementer. Tre gener, AADE, sat4 og aph(3′)-III, der gav resistens over for henholdsvis streptothricin, streptomycin og kanamycin, blev fundet en del af et transposon afgrænset af to IS1182 kopier i C. clostridioforme 90a3 (to kopier), 90A6 og 90B1. Den påviste aph(3′)-III var identisk med aph (3′)-III, en del af det multidrugresistente plasmid PF856 fra E. faecium , også relateret til et internt domæne (99% identitet) af et sscmec-element af Staphylococcus aureus HT20040085. Tilsvarende blev aminoglycosid 6-adenylyltransferase-genet ant(6′) – Ia, der gav resistens over for streptomycin, delt af C. clostridioforme 90A1, 90A3 (2 eksemplarer), 90A4, 90a6 (2 eksemplarer) og C. bolteae 90a7. Adenylyltransferase-genet aad (9′) – b, som formidler resistens over for streptomycin/spectinomycin, blev fundet i C. bolteae 90B3. To kopier af acetyl transferase aac(6′)-Im var også til stede i genomet af C. clostridioforme 90B1. Homologer af AAC (6’) – Im, som giver resistens over for tobramycin og amikacinresistens, blev også fundet i E. coli (96% identitet), Coprococcus sp, C. difficile og Enterococcus faecium (data ikke vist). Derudover blev der også observeret tre cd ‘ er, der koder for en aminoglycosidkinase (APH), der vides at være bredt fordelt i Gram-positive bakterier, blandt alle stammerne .

talrige tetracyclinresistensgener blev også påvist i C. bolteae og C. clostridioforme. De inkluderer både effluksgener såsom tet40og ribosombeskyttelsesdeterminanter såsom tetO, tetvog tet32, tidligere rapporteret som cirkulerende i tarmmikroflora blandt fjernt beslægtede bakterier .