a Clostridium bolteae és Clostridium clostridioforme összehasonlító genomikája fajspecifikus genomi tulajdonságokat és számos feltételezett antibiotikum rezisztencia determinánst mutat

a genomok általános jellemzői intra és Fajok közötti variációkat tárnak fel

összesen 1-21 az Illumina (134-185-szeres lefedettség) olvasásainak összeszereléséből származik a C hat törzséhez. bolteae (1. táblázat). A C. clostridioforme hat törzse esetében összesen 10-48 folytonos kapcsolatot (82-264-szeres lefedettséget) hoztak létre. A teljes genom mérete fajonként és törzsenként eltérő volt. A C. bolteae mérete 6159 kb volt a 90a7 törzsnél és 6480 kb a 90B3 törzsnél 5833 és 6059 DNS-kódoló szekvenciával (CDSs), illetve négy 16S rRNS génnel. A C. clostridioforme genommérete kisebb volt, 5467 kb-tól a 90a3 törzsnél 5970 kb-ig a 90a6 törzsnél, 5231-5916 CDSs-vel, illetve négy 16S rRNS génnel. A 16S rRNS szekvenciákon alapuló filogenetikai fa azt mutatta, hogy a vizsgált C. bolteae és C. clostridioforme közeli rokonságban állnak a C. hathewayi, C. aldenense, C. citroniae, C. saccharolyticum és C. symbiosum, a Firmicutes Xiva Clostridium klaszter tagjai, amint azt korábban jelentették (az adatok nem szerepelnek).

A C. bolteae és a C. clostridioforme Genomjai nagy genomok, ahol a genetikai redundancia elterjedt (az adatok nem jelennek meg). A redundáns gének különböző anyagcsere-útvonalakban vettek részt, beleértve a szén-anyagcserét, a transzportot, a vas-anyagcserét és az aminosav-bioszintézist. A genomok közötti CDSs-k számának különbségei inkább a genetikai redundancia variációját tükrözték, mint az egyes funkciók nyereségét vagy elvesztését. Ezenkívül a genomok integrálták a mobil elemeket, azaz transzpozonokat, inszerciós szekvenciákat, plazmidokat vagy fágokat (integráz, kapszid fehérje,…), amelyek laterális géntranszferekre utalnak. Néhányuk antimikrobiális rezisztencia géneket hordozott (lásd alább).

a két faj pangenómájának vizsgálatához összehasonlítottuk a 12 újonnan szekvenált genomból nyert 97 210 CDSs-t öt másik genoméval (C. bolteae BAA613, C. bolteae WAL-14578, C. clostridioforme CM201.1, C. clostridioforme 2149faa.1 és C. clostridioforme WAL-7855). Az összes CDS-t a BlastClust algoritmus segítségével csoportosítottuk nagy szigorúsággal, 90% – os szekvencia-azonossági határérték felett és 90% – os átfedésben. Összesen 10 530 klasztert találtak. A két faj csak 2294 (21,78 %) klasztert osztott meg.

kizárólag újonnan szekvenált genomok felhasználásával megbecsültük a hat C. bolteae és a hat C. clostridioforme (faj) maggenomját és (törzsspecifikus) génjeit (1.táblázat). Összesen 3714 gén képezte a C. bolteae maggenomját. A törzsspecifikus gének száma ebben a fajban 73-tól 846-ig változott. A C. clostridioforme-ban 3660 gén határozta meg a maggenomot. Összesen 2409 klasztert osztott meg a két faj; 1305 gén specifikus volt a C. bolteae és 1251 a C. clostridioforme.

C. a bolteae 90a7 és 90B8 rendelkezett a legtöbb egyedi génnel (735 és 846). A C. clostridioforme 90A8 1006 (17 %) egyedi génnel rendelkezik a legtöbb törzsspecifikus génnel ebben a vizsgálatban. Ezek a törzsek nagyszámú mobil elemet integráltak. Néhány egyedi CDS-t szállítóként vagy szabályozóként jegyeztek fel. Közülük kevesen vettek részt védelmi mechanizmusokban (antimikrobiális rezisztencia gének..) vagy metabolikus utak. Legtöbbjük, amelyet gyakran Fágokból vagy transzpozonokból származó CDSs vesz körül, ismeretlen funkciójú volt (az adatok nem jelennek meg).

funkcionális különbségek a fő genomok fajai között

Vizsgálatunk kihívása az volt, hogy megbízható információkat nyújtsunk a genomok tervezetéből. Ezért elemzésünket az alapvető genomokra összpontosítottuk. A CDSs osztályozása az Ortológ csoportok klaszterei (COGs) rendszer szerint lehetővé tette a két faj által megjelenített funkciók áttekintését. A C. bolteae és a C. maggenomjai. a clostridioforme dúsult (az összes COG párosított szám több mint 7% – a) A K, E, G és R COG kategóriákban a transzkripcióhoz (309 és 290 CDSs), az aminosav transzporthoz és metabolizmushoz (335 és 276 CDSs), a szénhidrát transzporthoz és metabolizmushoz (431 és 425 CDSs) és az Általános funkció előrejelzéshez (366 és 331cds) (2.táblázat) viszonyítva.

míg C. bolteae és C. a clostridioforme fenotípusosan rokon, a fogaskerekes annotáció változásával kapott funkciók mintázata különbözött a két faj között (2.táblázat). A nukleotid transzport és metabolizmus (F) további 30 CDSs-je, az aminosav transzport és metabolizmus (e) 97 CDSs-je és a jelátviteli mechanizmusokat (t) kódoló 79 CDSs-Kategória volt specifikus a C. bolteae-re. A sejtfal/membrán/boríték biogenezisét (M) kódoló 40 CDSs, a replikáció, rekombináció és javítás (L) 50 CDSs, a Lipid transzport és metabolizmus (I) kategóriáit kódoló 18 CDSs specifikus volt a C-re. clostridioforme. A C. clostridioforme és a C. bolteae metabolikus útvonalai közötti különbségek elég nagynak tűnnek ahhoz, hogy alátámasszák a faj körülhatárolását.

a szénhidrát útvonalak közül a C. bolteae és a C. clostridioforme különböző laktóz asszimilációs rendszereket tartalmazott, amelyek különböznek a foszforilációs állapotukban, a köztes metabolitokban és a bioenergetikában (további fájl 1: S1 táblázat). Mindkét fajban találtak olyan géneket, amelyek a laktózt hidrolizáló, glükózt és galaktózt eredményező galaktozidázt kódolják. Egy alternatív laktóz katabolikus út, a laktóz / cellobióz függő foszfotranszferáz rendszer (Lac / cell-PTS) A C. bolteae szinte minden genomjában megtalálható volt. A C. acetobutylicum-ban korábban leírt lac / cell-PTS operon a 6-foszfo-6-galaktozidáz, a foszfoglicerát mutáz és a lichenan operon transzkripciós antiterminátor génjeiből, valamint a laktóz/cellobióz család IIC, IIB és IIA komponenseinek két génjéből áll. Egy ilyen rendszer révén a laktóz a C-6 szénatomnál foszforilálódik, az internalizált laktóz-6-foszfát pedig a galaktóz-6-foszfátban és a glükózban a 6-foszfo-6-galaktozidáz által bomlik le. Ezen kívül a C. bolteae 90a7-ben hiányzott a 6-foszfo-ons-galaktozidáz és a laktóz/cellobióz család komponenseinek génje. Valószínű, hogy ez a rendszer, amelyet cellobióz vagy laktóz indukál, és amelyet számos elnyomó szabályoz (más Gram-pozitív baktériumokban leírtak), felelős a C. bolteae laktóz-negatív fenotípusáért . Annotációs rendszerünk segítségével galaktóz operon represszort (GalR) detektáltunk a lacI-család szabályozói között, a C. clostridioforme-ban (mindegyik, a 90A8 kivételével), de a C. bolteae-ben nem. Laboratóriumi kísérletekre van szükség annak meghatározásához, hogy a két faj transzkripciós faktorai hogyan közvetítik a preferenciákat bizonyos szénhidrátok felhasználásában másokkal szemben.

a két faj egyéb megkülönböztető jellemzői a másodlagos metabolitok bioszintézisét, transzportját és katabolizmusát kódoló CDSs-k voltak, amelyek csak a C. bolteae-ben találhatók (2.táblázat).

érdekes módon a sejtek motilitásának és szekréciójának (N) (34 és 18 CDSs) génjei különböztek a két faj között. Közülük találtunk CDSs kódoló flagella motilitás elismert lényeges virulencia tényezők a legtöbb mozgékony kórokozók. Összességében huszonnégy gén (46 klaszter + 3 árva) képviselte a flagelláris operont a C. bolteae genomjában. Ezek közül a flagellin (fliC) és a flagelláris sapka (fliD) génjei, amelyek a baktériumok többszörös sejtfelszíni adhesinjei, kimutatták a klaszter specifitását és a mikroevolúciót. A fliD-et kódoló géneket egy klaszter és két további gén képviselte a C. bolteae 90A7 és 90B8-ban. A C. bolteae 90a9, 90B3 és 90B8 Flic szekvenciái egy klasztert alkottak, a 90A5 és 90B7 szekvenciái egy másik csoportba csoportosultak, és a C. bolteae 90a7 szekvenciái árvák maradtak (egyedi gének) a klaszterezés után (ábra. 1). Közeli rokonságban álltak a C. citroniae és a C. hathewayi, más Clostridium spp.flagellin szekvenciáival. a Xiva csoportból, alkalmanként emberi fertőzésekből izolálva. Továbbá, C. a bolteae 90a9 és 90B3 a synthenyben csak 19 génből álló második operont osztottak meg, köztük egy flagellin gént (flaA), amely szorosan kapcsolódik a C. clostridioforme génjeihez (63% – os Azonosság). A TLR5 jelátvitel és a flagellin polimerizáció szempontjából kritikus l87, Q88, R89 és Q96 konzervált maradékok alapján ezek a fehérjék gyulladásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek . Ban ben C. clostridioforme, húsz gén (57 másik klaszter) egyetlen operonban szerveződve kódolta a flagelláris apparátust. FlaA szekvenciák C-ből. a clostridioforme egy olyan filogenetikai csoporthoz tartozott, amely szorosan kapcsolódik a bendőből izolált Eubacterium cellulosovens flagellin szekvenciáihoz. Összességében a flagellin gének és a flagellához kapcsolódó lokuszszervezetek különböztek fajonként (további 2 .fájl: S2 táblázat és további 3. táblázat: S3 táblázat), ami arra utal, hogy a motilitás, a kemotaxis és a vastagbél nyálkahártyájával való lehetséges kölcsönhatások előfordulása fajspecifikus.

A flagellin gének távolságalapú filogenetikai fája. A csomópontok értékei megfeleltek a filogenetikai fákból nyert bootstrap százalékoknak, amelyek a ClustalW, Tcoffee vagy Promals többszörös szekvenciaillesztései alapján készültek. Génneveket és, árva vagy klaszterszámokat jeleztek

A teljes genomszekvenciák összehasonlítása kimutatta, hogy a butirátszintézis útjai, amelyek kulcsszerepet játszanak az emberek vastagbél-egészségében, jelen vannak a C. bolteae és a C. clostridioforme esetében.

a két faj különböző és egymást kiegészítő módon butiráttermelő volt (ábra. 2, további Fájl 4: táblázat S4). A 90a8 kivételével valamennyi C. clostridioforme az acetil-CoA útvonalat kódoló lokusszal rendelkezett (acetil-CoA-tól butiril-CoA-ig), beleértve a béta-hidroxil-butiril-CoA dehidrogenáz (hbd), tioláz (thl), krotonáz (cro), butiril-CoA dehidrogenáz (bcd) és két elektrontranszfer fehérje (ETF alfa, ETF béta) génjeit (további Fájl 4: S4 táblázat). Csak a C. bolteae 90A8 és a C. clostridioforme 2149faa. 1 tartalmazott egy másik feltételezett bcd-t (74.9% identitás) a genomjukban (az adatok nem jelennek meg). A lokusz összetétele és elrendezése hasonló volt a Faecalibacterium prausnitzii-hez, amely az emberi vastagbél egyik fő butiráttermelője . Az acetil-CoA útvonalat nem találták a C. bolteae – ben. Mindkét faj közös géneket a két hidroxi-glutaril-CoA dehidrogenáz (HgCoAd) és a glutakonil-CoA dekarboxiláz (GCD) A Glutarát útvonal, amely oda vezethet, hogy krotonil CoA és butiril-CoA keresztül BCD gének .

a butirát szintézisének különböző útjai potenciálisan jelen vannak a C. clostridioforme és a C. bolteae genomjában. Folytonos vonalakkal : a C. bolteae-ben és a C. clostridioforme-ban található; félkövér szaggatott vonalakkal : csak a C. clostridioforme-ban ; finom szaggatott vonalakkal: csak a C. bolteae 90A5-ben és a 90B7-ben (további részletekért lásd a 4.Kiegészítő fájlt: S4 táblázat). Gének (fehérje nevek) jelennek meg. Ato, acetil-CoA acetiltranszferáz ; Bcd, butiril-CoA dezhidrogenáz ; Buk, butirát-kináz; But, butirát-acetoacetát CoA-transzferáz ; Cro, krotonáz ; Etf, elektrontranszfer fehérje; GCD, glutakonil-CoA dekarboxiláz; Hbd, Acetoacetil-CoA reduktáz ; 4Hbt, 4-hidroxi-butirát CoA transzferáz; HgCoAd, 3-hidroxi-butiril-CoA dehidrogenáz; Ptb, foszfát-butiril-transzferáz; Thl, tioláz

a butiril-CoA-ból butiráttá történő végső átalakulást a butirát-kináz (buk) és a foszfotranszbutiriláz (ptb) végezheti el mindkét fajban (további Fájl 4: S4 táblázat). A C. clostridioforme Buk-szekvenciáinak csoportja elágazik a C. Buk-szekvenciájának közelében. citroniae a filogenetikai fán (5.Kiegészítő fájl: S1 ábra). A C. bolteae Buk szekvenciái különálló monofiletikus csoportokat és szekvenciákat alkottak a filogenetikai fák között, ami az enzim polimorfizmusára és/vagy funkcionális variációira utal ebben a fajban. A lizin útvonal transzferázainak egyéb génjei (ato—alfa és béta alegység ; but—acetát CoA transzferáz), amelyeket a butirát lokusz közelében detektáltak a C. clostridioforme hat genomjában, végső enzimként részt vehetnek. A 4-amino-butirát útvonalból (4hbt) származó gének a C terminális lépésének másik alternatívája lehetnek. bolteae 90A5, 90B7, WAL14578 és BAA613 .

az acetil-CoA útvonal butiril-CoA:acetát CoA-transzferázát (but), amely a Clostridium XIVa-ban domináns butiráttermelés utolsó lépése, sem a közös maggenomokban, sem a vizsgált C. bolteae genomjaiban nem található meg . Az emberi bélben az egészséges egyének vastagbél-izolátumaival kapcsolatos korábbi tanulmányok ezt illusztrálták de az út túlsúlyban van . További vizsgálatokra van szükség a butirát termelésének a Glutarát útvonalon keresztüli hatásának felméréséhez a vastagbélsejtek egészségére, különösen az autizmusban, ahol C. a bolteae túl sok .

az antibiotikum rezisztencia determinánsok azonosítása

Az automatizált annotációval nem felismert gyógyszerrezisztencia géneket az ARDB homológiai szekvenciakutatásával azonosították. A rezisztencia géneket legfeljebb 40%-os azonosságra (a pozitív szubsztitúciók 50% – ára) jósolták a Hossz 70% – án, az általában ajánlott küszöbérték felett (lásd a 3.táblázat felsorolását). Ezután a hat C. bolteae és a hat C. clostridioforme mikrobiális rezisztencia lokuszainak géntartalmát és genetikai szerveződését összehasonlították a C-ből nyert korábbi adatokkal. clostridioforme CM201. 1 laboratóriumunkban.

mivel a szekvenciaalapú előrejelzések potenciálisan azonosíthatják azokat a determinánsokat, amelyek nem vezetnek antimikrobiális rezisztenciához, érzékenységi tesztet végeztek, hogy információt szerezzenek a baktériumok antibiotikumokra adott várható válaszáról. A vizsgálatban szereplő törzsek rezisztencia mintákat mutattak, beleértve az ampicillint, a makrolidokat, a linkomicint és a kinolonokat, amelyek ma már gyakoriak az anaerobokban (4.táblázat). Mind a genomikai adatokat (CDSs és annotációk), mind a fenotípusos érzékenységi teszteket figyelembe vették az antibiotikum-rezisztencia determinánsok azonosítására (3.és 4. táblázat). Előzetes vizsgálatokat végeztek bizonyos gének klónozására is annak ellenőrzése érdekében, hogy képesek-e antibiotikum-rezisztenciát biztosítani (lásd alább).

anaerob fertőzések kezelésére használt antibiotikumokkal szembeni rezisztencia gének

összesen 76 klasztert és 21 törzsspecifikus gént azonosítottak, amelyek potenciálisan szerepet játszanak az antimikrobiális rezisztenciában (3.táblázat). A C. bolteae-ben 42-50 CDSs, a C. clostridioforme-ban pedig 48-58 CDSs szerepel. Genomonként 27-42 CDSs volt kapcsolatban a béta-laktámokkal, glikopeptidekkel, makrolidokkal, linkozamidokkal és metronidazollal szembeni gyógyszerrezisztencia mechanizmusokkal.

A béta-laktám rezisztenciában részt vevő hét klaszter közös vagy része a két faj maggenomjának (ábra. 3). A tizenkét genomban háromféle béta-laktamázt ismertünk fel, köztük az a-béta-laktamázt, a C-béta-laktamázt, a D-béta-laktamázt és számos metalloenzimet. Az összes vizsgált törzs, amelyet az ampicillinnel szembeni rezisztenciájukra választottak ki, megosztotta a blaclo1 gént, amelyet korábban a C. clostridioforme CM201.1-ben találtak (publikálatlan), de a CM201.1-ben megfigyelt integratív konjugatív elem (ICE) szerkezetét nem találták meg az új genomokban szekvenálva. A blaCLO1 gén rezisztenciát biztosít az aminopenicillinekkel és a karboxipenicillinekkel szemben az E. coliban, és aktivitását a klavulanát és a szulbaktám gátolja. Kilenc aminosav-változást figyeltek meg a C. bolteae 90a9, 90B3 és 90A8 béta-laktamázaiban. Ezt a közeli rokonságban álló béta-laktamázt az inszerciós szekvenciák (IS66) és a D osztályú béta-laktamáz (COG 2602) feltételezett génje kísérte, amelyet szintén leírtak a Clostridium sp M62/1-ben a humán bél mikroflórából (HMP projekt). A C osztályú béta-laktamázok génjei, amelyeket korábban az enterális baktériumok kromoszómáiban találtak (COG2680), szintén jelen voltak a C-ben. bolteae és C. clostridioforme.

A C. bolteae és a C. clostridioforme magjában és magjában megosztott antibiotikum-rezisztencia gének eloszlása. A legalább 90% – ban átfedő géneket és a hasonlóság 90% – át homológoknak tekintették. A rezisztencia géneket 40% – os identitásig (a pozitív szubsztitúciók 50% – a) A Hossz 70% – ára jósolták az ARDB homológiai szekvenciakutatásával. Minden C. clostridioforme és néhány C. bolteae 23S rRNS metiltranszferáz Cfr-szerű

számos előre jelzett gén (32 CDSs) vett részt a glikopeptidekkel szembeni rezisztenciában (további fájl 6: S2 ábra). A C. clostridioforme 90A8 volt az egyetlen törzs, amely a glikopeptid rezisztenciához szükséges összes génnel megegyezett a fenotípussal (MIC > 256 mg/l). Ebben a törzsben a vankomicin-rezisztenciát egy VanB-típusú operonnak tulajdonították, amelyet egy Tn1549-szerű elem hordoz. Sajnos tíz nukleotid deléciója a tn1549 relaxáz génjében a 90a8 képtelenségéhez vezet a vankomicin-rezisztencia in vitro átvitelére . A C. clostridioforme többi genomja tartalmazta a VanD típusú vankomicin rezisztencia operon, de a D-Ala-Lac ligáz vanD gént megszakította egy stop kodon, amely csonka fehérjéhez vezetett (további fájl 6: S2 ábra). Ezen kívül hiányzik a vanH és a vanY, amelyek d-Laktát-dehidrogenázt, illetve DD-karboxipeptidázt kódolnak. Hasonlóképpen, a C genomjai. bolteae négy CDSs-t tartalmazott, a vanrg Vang Vang vanYG homológját, amely hiányos és nem funkcionális operont alkotott a szerin racemáz gén hiánya miatt. A glikopeptidrezisztenciát kódoló CDSs-k nagy száma (beleértve a vand-t vagy vanG-ot, amelyről ismert, hogy kromoszómális és nem átvihető), amelyek a C. bolteae és a C. clostridioforme genomjában találhatók, arra utal, hogy ezek az ősi egész operonok részei, amelyek antibiotikum szelektív nyomás hiányában fejlődtek ki . A hiányos van operon jelenléte érdekes, de hasonló megfigyelések más mikrobiomokban élő anaerobokban, mint pl Clostridium difficile 630 vagy Ruminococcus spp., jelentették .

A linkozamidokkal szemben rezisztenciát biztosító adenililtranszferáz gén homológjai mindkét faj maggenomjában jelen voltak (ábra. 3). A C. clostridioforme és a C. bolteae LnuA génjei 70-72% – ban azonosultak a C. hathewayi és a C. citroniae ortológusaival. C. a clostridioforme 90B1 és 90A6 tartalmazott egy további lnu gént (68% – os Azonosság LnuA90A5-Tel), mozgékony elemek nyomai nélkül. A linkomicin-rezisztencia gyakori a C. bolteae és a C. clostridioforme esetében, gyakran a klindamicinnel szembeni rezisztenciával társul. A két faj LnuA fehérjéi a Staphylococcus LnuA-val való azonosságának 51-54% – át mutatták ki, ami közös funkcionalitásra utal, de az lnu gének szerepét más feltételezett mechanizmusok jelenléte miatt nehéz megállapítani . Hasonlóképpen, az összes törzs rezisztens volt az eritromicinnel szemben, míg az eritromicin riboszóma-metiláz génnel, az ermB-vel azonos két gént csak a C. clostridioforme 90a4 és 90A8 genomjában jósolták meg. A multidrug efflux szivattyúk és a makrolid-és különböző makrolid-Linkozamid-Sztreptogramin B-specifikus efflux rendszerek, mint például a MacB, MefA, VgaA, MsrA/MsrB és CcmA (3 .táblázat, 7. kiegészítő fájl: S3 ábra) túlzott expressziója a vizsgált genomokban makrolid és linkozamid rezisztenciához vezethet. Ezenkívül a VatB-hez kapcsolódó xenobiotikus acetiltranszferázokat kódoló CDSs két klaszterét (48% identitás) találták az egyes fajok maggenomjaiban (ábra. 3). A VatB inaktiválja a virginiamicint, de itt a rezisztenciát nem mutatták ki antimikrobiális érzékenységi tesztekkel (4.táblázat).

mindkét faj maggenomjában kimutatták a metronidazol rezisztencia (nim) gének CDSs homológjainak klaszterét, és a metronidazol nagyon aktív volt a vizsgált fajokon . A Bacteroides fragilis esetében kimutatták, hogy a Nim gének fokozott expressziója az IS elemektől lefelé metronidazol-rezisztenciához vezet . A nim génekkel szemben közvetlenül az is hiányában a metronidazol rezisztenciájának a C. bolteae és a C. clostridioforme elleni mechanizmusát még meg kell határozni.

új rezisztenciagének váratlan megfigyelése

Egyéb gyógyszerrezisztencia tekintetében a genomadatok a kloramfenikol és a rifampin rezisztencia mechanizmusaival kapcsolatos géneket tártak fel (3.táblázat). Az egyes fajok legtöbb genomjában CDSs-t találtunk, amely egy a csoportú kloramfenikol-acetil-transzferázt kódol, amely inaktiválhatja a kloramfenikolt. Azonban csak a C. bolteae 90B3 és 90B8 volt rezisztens a kloramfenikollal szemben. A 90b8 törzs genomja a cat gén második példányát tartalmazta, amelyet egy Tn4451-szerű transzpozon hordoz (96 és 90% – os azonosság a Tn4451-gyel és a Tn4453-Mal). A 90B3 Genom CDS homológot tartalmazott a 23S rRNS metil-transzferázt kódoló CFR génhez, amely nagyrészt Gram-pozitív baktériumokban terjedt el. A várakozásoknak megfelelően a 90B3 törzs a florfenikollal, a tiamulinnal és a linezoliddal szemben is rezisztens volt (MIC = 16 mg/l). Más 23S rRNS metiltranszferáz (Cfr-szerű) CDSs-t mutattak ki transzponálható elemekben gazdag környezetben (Tn 6103-6110-CTn4 ) a C. clostridioforme és a C. bolteae 90a5 és 90B7 genomjában, de az rRNS metiláció nem befolyásolta a kloramfenikollal szembeni érzékenységet (ábra. 3).

a genomi adatok elemzése lehetővé tette a CDSs homológok felismerését a rifampin-ADP-ribosziltranszferáz (arr) génekhez a C. bolteae-ben, de a C. clostridioforme-ban nem. Az arr gének körül nem találtak mobil elemeket vagy mobil elemek nyomait, amelyek arra utalnának, hogy őshonosak voltak ebben a fajban. Ez az új Arr szekvenciák elágazó közelében arr fehérjék C. saccharoperbutylacetonicum és néhány cianobaktériumok a filogenetikai fa (további fájl 8: ábra S4). Különböztek az Enterobacteriaceae Arr-2 fehérjéitől, valamint a Mycobacterium és a Streptomyces spp Arr fehérjéitől.. A 90a7 kivételével minden törzs érzékeny volt a rifampinra. Mutációk hiányában az rpoB-ban (ismert, hogy felelős a rifampin-rezisztenciáért), a C rezisztenciája. a bolteae 90A7 (MIC: 32 mg/l) valószínűleg az aar Cbol90A7 mutációinak pozitív szelekciójának volt köszönhető. Az egyéb C. bolteae rifampinra való érzékenysége valószínűleg az arr-től felfelé (az in silico analízis előrejelzése szerint) vagy az arr-en belüli nukleotid-szubsztitúcióknak köszönhető, amelyek aminosav-pótláshoz és funkcionális inaktivációhoz vezetnek (az adatok nem szerepelnek).

ami az összes törzs moxifloxacinnal és ciprofloxacinnal szembeni rezisztenciáját illeti, a C. bolteae összes törzse számos szubsztitúciót mutatott a gyrB “kinolon-rezisztenciát meghatározó régiójában” (QRDR). Nem találtunk szubsztitúciókat ebben a régióban a gyrA számára ,sem a kinolon-rezisztens járványtörzs, a C. difficile 027 fehérjéjében. Ezért valószínűleg a GyrB volt az előnyben részesített célpont a kinolonrezisztencia megszerzésében ebben a két fajban. Ezenkívül számos, az AcrB belső membrán transzportert kódoló CDSs volt jelen az összes törzsben. Ezek a transzporterek egy rezisztencia-noduláció-division multidrug efflux szivattyú részét képezik, amelyről ismert, hogy növeli a kinolonok kiáramlását néhány Gram-negatív baktériumban . További vizsgálatokra van szükség a Clostridium spp érzékenységének elvesztésére gyakorolt hatásuk meghatározásához. fluorokinolonokra.

összességében a C. bolteae és a C. clostridioforme antibiotikumokkal szembeni rezisztenciaprofilja különböző mechanizmusokból eredhet.

a Clostridium spp-vel szemben kevésbé aktív vagy inaktív antibiotikumokkal szembeni rezisztencia génjei

A C. bolteae és a C.a clostridioforme az undekaprenil-pirofoszfát-foszfatáz Baca gén egy vagy két példányát, valamint a bacitracin rezisztenciában részt vevő efflux pumpa gének, a bcrA 2-5 példányát hordozta, alacsony érzékenységük mellett . A CDSs homológ egy csoportját is megtaláltuk a dihidrofolát-reduktáz gén, dfrA20 (41% identitás / 97% hossz) Pasteurella multocida mindkét faj maggenomjában, amely megmagyarázhatja a trimetoprim gyenge aktivitását a Clostridium spp. . Ezenkívül a C. clostridioforme 90A6 az Enterococcus faecium dfrA-val azonos CDS-t tartalmazott. Ez a mobil elemekben gazdag környezetben kimutatott gén összhangban van az Enterococcus spp közötti vízszintes átvitel új példájával. és Clostridiales.

érdekes módon a C. bolteae vagy a C. clostridioforme genomjai különböző rezisztencia géneket tartalmaztak az antibiotikumokkal szemben, amelyek természetesen inaktívak ezeken a fajokon. Öt CDSs volt olyan gének homológja, amelyek foszforileznek, acetileznek vagy adenilileznek aminoglikozidokat. Ezen feltételezett rezisztencia gének közül négyet mobil elemek környezetében detektáltak. Három gént, az AADE-et, a sat4-et és az aph(3′) – III-at, amelyek streptothricinnel, sztreptomicinnel és kanamicinnel szemben rezisztenciát biztosítottak, a C. clostridioforme 90A3-ban (két kópia), a 90a6-ban és a 90b1-ben két is1182 kópia által körülhatárolt transzpozon részeként találták meg. A kimutatott aph(3′)-III azonos volt az aph (3′)-III-mal, amely az E. faecium multirezisztens pf856 plazmid része , amely szintén kapcsolódik a Staphylococcus aureus HT20040085 SSCmec elemének belső doménjéhez (99% – os Azonosság). Hasonlóképpen, az aminoglikozid 6-adenililtranszferáz gén ant(6′)-Ia, amely rezisztenciát biztosít a sztreptomicinnel szemben, osztozott a C-ben. clostridioforme 90A1, 90A3 (2 példány), 90A4, 90A6 (2 példány) és C. bolteae 90A7. A sztreptomicinnel/spektinomicinnel szembeni rezisztenciát közvetítő adenililtranszferáz AAD(9′)-B gén a C. bolteae 90B3-ban található. Az acetil-transzferáz AAC(6′) – Im két példánya szintén jelen volt a C. clostridioforme 90b1 genomjában. Az AAC(6′)-Im homológjait, amelyek rezisztenciát biztosítanak a tobramicin és amikacin rezisztenciával szemben, az E. coliban (96% – os azonosság), a Coprococcus sp-ben, a C. difficile-ben és az Enterococcus faecium-ban is megtalálták (az adatok nem szerepelnek). Ezenkívül az összes törzs között három aminoglikozid-kinázt (APH) kódoló CDSs-t is megfigyeltek, amelyekről ismert, hogy széles körben elterjedtek a Gram-pozitív baktériumokban .

számos tetraciklin rezisztencia gént is kimutattak a C. bolteae-ben és a C. clostridioforme-ban. Ezek közé tartoznak mind az efflux gének, mint például a tet40, mind a riboszóma védelmet meghatározó tényezők, mint például a tetO, a tetW és a tet32, amelyekről korábban beszámoltak, hogy a távoli rokon baktériumok között keringenek a bél mikroflórájában .