genômica Comparativa de Clostridium bolteae e Clostridium clostridioforme revela espécie-específicas do genoma propriedades e numerosos putativo resistência a antibióticos determinantes

características Gerais de genomas revelar intra e inter-espécies variações

Um total de 1 a 21 contigs foram gerados a partir da assembleia de leituras de Illumina (134 185-tampa de cobertura) para os seis cepas de C. bolteae (Tabela 1). Um total de 10 a 48 contigs foram gerados (82 a 264 vezes a cobertura) para as seis estirpes de C. clostridioforme. O tamanho total do genoma variou entre espécies e estirpes. O tamanho de C. bolteae variou de 6159 kb para a estirpe 90A7 a 6480 kb para a estirpe 90B3 com 5833 e 6059 sequências de codificação de ADN (CDSs), respectivamente, e quatro genes rRNA 16S. O tamanho do genoma de C. clostridioforme era menor, de 5467 kb para a estirpe 90A3 a 5970 kb para a estirpe 90A6 com 5231 a 5916 CDSs, respectivamente, e quatro genes rRNA 16S. A árvore filogenética baseada em sequências de rRNA 16S mostrou que o C. bolteae e C. clostridioforme estudados foram relacionados para C. hathewayi, C. aldenense, C. citroniae, C. saccharolyticum e C. symbiosum, os membros do Clostridium cluster de XIVa de Firmicutes, como relatado anteriormente (dados não mostrados).

Tabela 1 Sequenciamento de estatísticas e informações relativas ao genoma

Genomas de C. bolteae e C. clostridioforme são grandes genomas, onde genética redundância é predominante (dados não mostrados). Os genes redundantes estavam envolvidos em uma variedade de vias metabólicas, incluindo metabolismo de carbono, transporte, metabolismo de ferro e biossíntese de aminoácidos. As diferenças no número de CDSs entre genomas refletem a variação na redundância genética mais do que ganho ou perda de funções particulares. Além disso, os genomas integraram elementos móveis, ou seja, transposões, sequências de inserção, plasmídeos ou fagos (integrase, proteína capsid,…), indicativos de transferências laterais de genes. Alguns deles apresentavam genes de resistência antimicrobiana (ver abaixo).

Para examinar o pangenome das duas espécies, foram comparados os 97,210 Cds obtido a partir de 12 recém-sequenciados os genomas com aqueles de outras cinco genomas (C. bolteae BAA613, C. bolteae WAL-14578, C. clostridioforme CM201.1, C. clostridioforme 2149FAA.1, and C. clostridioforme WAL-7855). Todos os CDSs foram agrupados usando o algoritmo de BlastClust em alta stringência, acima de um corte de identidade de 90% e sobreposição de 90% de comprimento. Um total de 10.530 aglomerados foram encontrados. Apenas 2294 (21,78 %) clusters foram compartilhados pelas duas espécies.

ao utilizar apenas genomas recém sequenciados, estimámos os genes (espécies) do núcleo e (estirpe específica) dos seis C. bolteae e dos seis C. clostridioforme (Quadro 1). A total of 3714 genes formed the core genome of C. bolteae. O número de genes específicos da estirpe nesta espécie variou de 73 a 846. Em C. clostridioforme, 3660 genes definiram o genoma do núcleo. Um total de 2409 clusters foram compartilhados pelas duas espécies; 1305 genes foram específicos a C. bolteae e 1251 A C. clostridioforme.

C. as bolteae 90A7 e 90B8 tinham o maior número de genes únicos para esta espécie (735 e 846, respectivamente). C. clostridioforme 90A8, com 1006 (17 %) genes únicos tinham o maior número de genes específicos da estirpe neste estudo. Estas estirpes integravam um elevado número de elementos móveis. Alguns CDSs únicos foram anotados como transportadores ou reguladores. Poucos deles estavam envolvidos em mecanismos de defesa (genes de resistência antimicrobiana..) ou vias metabólicas. A maioria deles, muitas vezes cercados por CDSs de fagos ou transposons, eram de funções desconhecidas (dados não mostrados).

diferenças funcionais entre as espécies nos genomas principais

o desafio do nosso estudo foi fornecer informações fiáveis a partir dos genomas rascunhos. Portanto, focamos nossa análise nos genomas fundamentais. A classificação do CDSs de acordo com os grupos de grupos Ortólogos (COGs) sistema permitiu dar uma visão geral das funções exibidas pelas duas espécies. The core genomes of C. bolteae and C. clostridioforme foram enriquecidos (mais de 7 % do total de COG correspondência contagens) no COG categorias de K, E, G e R em relação à Transcrição (309 290 Cds), Aminoácidos de transporte e metabolismo (335 e 276 Cds), Hidratos de carbono de transporte e metabolismo (431 e 425 Cds) e função Geral de previsão (366 e 331CDSs) (Tabela 2).

Quadro 2 Perfil Funcional (categorias COG ) de C. bolteae e C. clostridioforme

While C. bolteae and C. clostridioforme são fenotipicamente relacionados, O padrão de funções obtidas através da mudança na anotação COG diferiu entre as duas espécies (Tabela 2). 30 CDSs adicionais das categorias transporte e metabolismo dos nucleótidos (F), 97 CDSs do transporte e metabolismo dos aminoácidos (e) e 79 CDSs que codificam os mecanismos de transdução de sinais (T) foram específicas para C. bolteae. 40 CDSs que codificam a biogénese parede/membrana/envelope (M), 50 CDSs para replicação, recombinação e reparação (L) e 18 CDSs para as categorias de transporte e metabolismo dos lípidos (I) foram específicos para C. clostridioforme. As diferenças entre as vias metabólicas em C. clostridioforme e C. bolteae parecem ser suficientemente grandes para suportar a delimitação da espécie.

entre as vias de hidratos de carbono, C. bolteae e C. clostridioforme continham diferentes sistemas de assimilação da lactose, que diferem nos seus estados de fosforilação, metabolitos intermédios e bioenergéticos (ficheiro adicional 1: Quadro S1). Genes que codificam uma β-galactosidase, que hidrolisa a lactose produzindo glicose e galactose, foram encontrados em ambas as espécies. Uma via alternativa catabólica de lactose, o sistema fosfotransferase dependente de lactose/celobiose (lac/cell-PTS) foi encontrado em quase todos os genomas de C. bolteae. O lac/célula-PTS operon, descrito anteriormente no C. acetobutylicum , consiste de genes para o 6-phospho-β-galactosidase, phosphoglycerate mutase, e lichenan operon transcricional antiterminator e de duas cópias de genes para intolerantes à lactose/celobiose família IIC, IIB e IIA componentes. Por esse sistema, a lactose é fosforilada no carbono C-6 e o fosfato de lactose 6 internalizado é degradado na galactose 6-fosfato e glicose pela 6-fosfo-β-galactosidase. Além disso, faltava o gene da 6-fosfo-β-galactosidase e os genes dos componentes da família lactose/celobiose em C. bolteae 90A7. É provável que este sistema, indutível por celobiose ou lactose e regulado por vários repressores (descritos em outras bactérias Gram positivas), seja responsável pelo fenótipo lactose-negativa em C. bolteae . Usando o nosso sistema de anotação, detectamos um galactose operon repressor (GalR) entre lacI-família reguladores, em C. clostridioforme (todos, exceto 90A8), mas não em C. bolteae. Experiências laboratoriais são necessárias para determinar como os fatores de transcrição das duas espécies mediam preferências na utilização de certos carboidratos sobre outros.

outras características distintivas entre as duas espécies foram a codificação CDSs para metabolitos secundários da biossíntese e do transporte e do catabolismo que só foram encontrados em C. bolteae (Quadro 2). Curiosamente, o número de genes da motilidade celular e da categoria de secreção (n) (34 e 18 CDSs) era diferente entre as duas espécies. Entre eles, encontramos CDSs codificando motilidade flagela reconhecida como fatores essenciais de virulência para a maioria dos patógenos móveis. No geral, vinte e quatro genes (46 clusters + 3 órfãos) representavam a ópera flagelar nos genomas de C. bolteae. Entre eles, genes para flagelina (fliC) e capota flagelar (fliD), uma das múltiplas adesinas da superfície celular da bactéria, revelou especificidade de aglomerado e microevolução. Genes codificadores para fliD foram representados por um aglomerado e dois genes adicionais em C. bolteae 90A7 e 90B8. FliC seqüências de C. bolteae 90A9, 90B3 e 90B8 formou um cluster, os 90A5 e 90B7 agrupado em outro grupo, e seqüências de C. bolteae 90A7 permaneceu órfãos (exclusivo genes) depois de agrupamento (Fig. 1). Eles estavam intimamente relacionados com sequências de flagelinas de C. citroniae e C. hathewayi, outras Clostridium spp. do grupo XIVa, isolado ocasionalmente de infecções humanas. Além disso, C. bolteae 90A9 and 90B3 shared a second operon of only 19 genes in syntheny, including a flagellin gene (flaA) clostridioforme (63% identity). Com base nos resíduos conservados L87, Q88, R89 e Q96 críticos para a sinalização TLR5 e para a polimerização flagelina, estas proteínas tinham propriedades pró-inflamatórias . In C. clostridioforme, twenty genes (57 other clusters) organised in a single operon encoded the flagellar apparatus. Sequências FlaA de C. clostridioforme pertencia a um grupo filogenético intimamente relacionado com sequências de flagelinas de Eubacterium cellulosovens isolados do rúmen. No geral, flagellin genes e loci organização, relacionados com os flagelados foram diferentes entre as espécies (de arquivo Adicionais 2: Tabela de S2 e de arquivo Adicionais 3: Tabela S3), sugerindo que a motilidade, a quimiotaxia, e a ocorrência de potenciais interacções com a mucosa do cólon são espécies específicas .

Fig. 1
Figura 1

árvore filogenética à distância de genes flagelinos. Os valores nos nós correspondiam aos percentis de bootstrap obtidos a partir de árvores filogenéticas baseadas em alinhamentos de sequência múltipla por ClustalW, Tcoffee ou Promals, respectivamente. Gene nomes e, órfão ou cluster números foram indicados

diferenças entre Espécies em vias de butirato síntese

Comparação de todo sequências do genoma revelou que os caminhos para butirato síntese, que desempenham um papel-chave no cólon de saúde em seres humanos, estavam presentes em C. bolteae e C. clostridioforme.

as duas espécies eram produtores butiratos de formas diferentes e complementares (Fig. 2, arquivo adicional 4: Tabela S4). Todas C. clostridioforme, exceto 90A8, levado a um locus de codificação para a Acetil-CoA caminho (a partir de Acetil-CoA para butyryl-CoA), incluindo genes para a beta-hydroxylbutyrylCoA desidrogenase (hbd), thiolase (thl), crotonase (cro), butyryl-CoA desidrogenase (bcd) e dois elétrons de transferência de proteínas (FEF alfa, FEF beta) (arquivo Adicionais 4: Tabela S4). Apenas, C. bolteae 90A8 e C. clostridioforme 2149FAA.1 continha outro putativo bcd (74.9 % identidade) nos seus genomas (dados não apresentados). A composição e arranjo do locus eram semelhantes aos de Fecalibacterium prausnitzii, um grande produtor butirato do intestino grosso humano . A via Acetil-CoA não foi encontrada em C. bolteae. Ambas as espécies partilhavam genes para as duas hidroxi-glutaril-CoA desidrogenase (HgCoAd) e a glutaconil-CoA descarboxilase (Gcd) da Via do Glutarato que pode levar à crotonil CoA e à butiril-CoA através de genes bcd .

Fig. 2
Figura 2

diferentes vias para a síntese de butirato potencialmente presentes em genomas de C. clostridioforme e C. bolteae. Em linhas sólidas : encontrada em C. bolteae e C. clostridioforme; Em negrito linhas tracejadas : somente encontrado em C. clostridioforme ; Em belas linhas tracejadas : somente encontrado em C. bolteae 90A5 e 90B7 (para mais detalhes, consulte o arquivo Adicionais 4: Tabela S4). Genes (nomes de proteínas) são exibidos. Ato, acetil-CoA acetiltransferase ; Bcd, butiril-CoA desidrogenase ; Buk, butirato cinase; butirato-acetoacetato CoA-transferase ; Cro, crotonase ; Fef, transferência de electrões de proteína ; Gcd, glutaconyl-CoA descarboxilase ; Hbd, Acetoacetyl-CoA redutase ; 4Hbt, 4-hidroxibutirato CoA transferase ; HgCoAd, 3-hydroxybutyryl-CoA desidrogenase ; Ptb, fosfato butyryltranferase; Thl, thiolase

A conversão final de butyryl-CoA para o butirato pode ser realizada pelo butirato quinase (buk) e o phosphotransbutyrylase (ptb) presentes em ambas as espécies (de arquivo Adicionais 4: Tabela S4). O grupo de sequências de buk de C. clostridioforme ramificou-se na vizinhança da sequência de buk de C. citroniae on the phylogenetic tree (Additional file 5: Figure S1). Sequências de Buk de C. bolteae formaram grupos monofiléticos distintos e sequências distribuídas entre as árvores filogenéticas, sugerindo polimorfismo e / ou variações funcionais da enzima nesta espécie. Outros genes para transferência da via da lisina (subunidade ato—alfa e beta ; CoA transferase but—acetato), detectados perto do locus butirato em seis genomas de C. clostridioforme, podem ser envolvidos como enzimas finais. Os Genes da VIA 4-aminobutirato (4hbt) podem ser outra alternativa para o passo terminal em C. bolteae 90A5, 90B7, WAL14578, and BAA613 .

a butiril-CoA:acetato CoA-transferase (mas) da via acetil-CoA, o passo final na produção de butirato predominante no Clostridium XIVa, não foi encontrado nos genomas principais comuns nem nos genomas da C. bolteae estudados . No intestino humano, estudos anteriores sobre isolados colónicos de indivíduos saudáveis demonstraram isso, mas predomina a via. São necessários estudos adicionais para avaliar o impacto da produção de butirato através da via Glutarato na saúde das células colónicas, em particular no autismo, onde C. bolteae é superabundante .

Identification of antibiotic resistance determinants

Drug resistance genes that had not been recognized by automated annotation were identified by homology sequence research on ARDB. Foram previstos genes de resistência num valor até 40% de identidade (50% de substituições positivas) em 70% do comprimento Acima do valor-limite normalmente recomendado (Ver lista na Tabela 3). Em seguida, o conteúdo genético e a organização genética de loci de resistência microbiana dos seis C. bolteae e dos seis C. clostridioforme foram comparados com dados anteriores obtidos de C. clostridioforme CM201. 1 no nosso laboratório.

Tabela 3 Distribuição de Cds anotada como a resistência antimicrobiana genes

Porque sequência baseado em previsões, potencialmente, poderão identificar os determinantes que não levam à resistência aos antimicrobianos, testes de sensibilidade foi realizada para obter informação sobre a previsão de resposta das bactérias aos antibióticos. As estirpes incluídas neste estudo mostraram padrões de resistência, incluindo ampicilina, macrólidos, lincomicina e quinolonas, agora comuns em anaeróbios (Tabela 4). Tanto os dados genómicos (CDSs e anotações) como os testes de susceptibilidade fenotípica foram considerados para identificar os determinantes da resistência aos antibióticos (tabelas 3 e 4). Foram também efectuados ensaios preliminares para a clonagem de certos genes, a fim de verificar a sua capacidade de conferir resistência aos antibióticos (ver infra).

Quadro 4-antibiograma de C. clostridioforme e C. bolteae

Genes de resistência aos antibióticos utilizados para o tratamento de infecções anaeróbias

Um total de 76 clusters e 21 de deformação específica de genes potencialmente envolvidos na resistência antimicrobiana foram identificados (Tabela 3). Está incluído de 42 a 50 CDSs em C. bolteae e 48 a 58 CDSs em C. clostridioforme. De 27 a 42 CDSs por genoma foram relacionados com mecanismos de resistência ao fármaco a beta-lactamas, glicopeptídeos, macrólidos, lincosamidas e metronidazol.Sete aglomerados envolvidos na resistência beta-lactama são compartilhados ou fazem parte do genoma Central das duas espécies (Fig. 3). Três tipos de beta-lactamases, incluindo beta-lactamase de classe A, beta-lactamase de Classe C, beta-lactamase de classe D e várias metalo-enzimas foram reconhecidas nos doze genomas. Todas as cepas estudadas, selecionados por sua resistência a ampicilina, compartilhou o gene blaCLO1, anteriormente encontrados em C. clostridioforme CM201.1 (não publicado), mas a estrutura integrativa de conjugative (elemento GELO) observaram, em CM201.1 não foi encontrado no novo genomas sequenciados. O gene blaCLO1 confere resistência às aminopenicilinas e carboxipenicilinas em E. coli e a sua actividade é inibida pelo clavulanato e pelo sulbactama. Foram observadas nove alterações de aminoácidos nas beta-lactamases de C. bolteae 90A9, 90B3 e 90A8. Esta beta-lactamase intimamente relacionada foi flanqueada por sequências de inserção (IS66) e um gene putativo para a classe D beta-lactamase (COG 2602) também descrito em Clostridium sp M62/1 a partir da microflora intestinal humana (projeto HMP). Genes para beta-lactamases de Classe C, previamente encontrados nos cromossomas de bactérias entéricas( COG2680), também estavam presentes em C. bolteae and C. clostridioforme.

Fig. 3
figueiraura3

Distribuição de genes de resistência a antibióticos compartilhada entre e dentro do núcleo da C. bolteae e C. clostridioforme. Genes sobrepostos pelo menos 90% de comprimento e 90% de similaridade foram considerados homólogos. Genes de resistência foram previstos em um valor até 40% de identidade (50% de substituições positivas) em 70% de comprimento pela pesquisa de sequência de homologia em ARDB. Para todos C. clostridioforme e um pouco C. bolteae 23S rRNA metiltransferase Cfr-como

Um elevado número de previu genes (32 Cds) foram envolvidos na resistência aos glicopeptídeos (arquivo Adicionais 6: Figura S2). C. clostridioforme 90A8 foi a estirpe única com todos os genes necessários para a resistência aos glicopeptídeos de acordo com o fenótipo (MIC > 256 mg/l). A resistência à vancomicina nesta estirpe foi atribuída a um operão do tipo VanB suportado por um elemento do tipo Tn1549. Infelizmente, uma eliminação de dez nucleótidos no gene da relaxase do Tn1549 leva à incapacidade de 90A8 para transferir resistência à vancomicina in vitro . Os outros genomas de C. clostridioforme incluíam parte do operão de resistência à Vanda-tipo vancomicina, mas o gene d-Ala-Lac do ligase foi interrompido por um codon de paragem que levou a uma proteína truncada (ficheiro adicional 6: Figura S2). Além disso, faltavam vanH e vanY, que codificavam uma d-lactato desidrogenase e uma DD carboxypeptidase, respectivamente. Da mesma forma, os genomas de C. bolteae abrigou quatro CDSs, homolog de vanRG vanUG vanG vanYG, que formou um operão incompleto e não funcional devido à falta de um gene serine racemase. O elevado número de Cds de codificação para glycopeptide resistência (incluindo vanD ou vanG conhecido por ser cromossômicas e não transferíveis) encontradas no genoma de C. bolteae e C. clostridioforme, sugere que eles são parte dos ancestrais de toda a operons, que evoluíram na ausência de antibiótico pressão seletiva . A presença de van operon incompleto é intrigante, mas observações semelhantes em outros anaeróbios que vivem em microbiomas, tais como Clostridium difficile 630 ou Ruminoccus spp., foram relatados .

homólogos do gene da adenilltransferase que conferia resistência às lincosamidas, estavam presentes no genoma Central de ambas as espécies (Fig. 3). Os genes LnuA de C. clostridioforme e C. bolteae tinham uma identidade de 70 a 72% com ortólogos encontrados em C. hathewayi e C. citroniae, respectivamente. C. clostridioforme 90B1 e 90A6 continha um gene adicional Inu (68% de identidade com LnuA90A5), sem vestígios de elementos móveis. A resistência à lincomicina é comum em C. bolteae e C. clostridioforme, frequentemente associada à resistência à clindamicina. As proteínas de LnuA das duas espécies apresentaram 51 a 54% da identidade com LnuA de Staphylococcus sugerindo funcionalidade comum, mas o papel dos genes de lnu é difícil de estabelecer devido à presença de outros mecanismos putativos . Da mesma forma, todas as estirpes eram resistentes à eritromicina, enquanto dois genes homolog ao gene eritromicina ribossoma metilase, ermB, só foram previstos nos genomas de C. clostridioforme 90A4 e 90A8. A sobre-expressão da tuberculose bombas de efluxo e Macrolídeos-, e vários Macrolídeos-Lincosamide-Streptogramin B—específico do efluxo de sistemas, tais como MacB, MefA, VgaA, MsrA/MsrB, e CcmA (Tabela 3, 7 de arquivo Adicionais: Figura S3), encontrado no genomas estudado, pode levar a macrolídeos e lincosamide resistência . Além disso, dois aglomerados de CDSs que codificam as acetiltransferases xenobióticas relacionadas com o VatB (identidade de 48%) foram encontrados nos genomas principais de cada uma das espécies (Fig. 3). O VatB inactiva a virginiamicina, mas aqui, a resistência não foi detectada por testes de susceptibilidade antimicrobiana (Tabela 4).

foi detectado um aglomerado de homólogos CDSs aos genes de resistência ao metronidazol (nim) nos genomas principais de ambas as espécies, e o metronidazol foi muito activo nas espécies estudadas . Em Bacteroides fragilis, foi demonstrado que o aumento da expressão dos genes nim quando a jusante de elementos IS leva à resistência ao metronidazol . Na falta de é diretamente a montante os genes nim, o mecanismo para conferir resistência ao metronidazol a C. bolteae e C. clostridioforme permanece por estabelecer.

observação inesperada de novos genes de resistência

relativamente a outras resistências ao fármaco, os dados do genoma revelaram genes relacionados com os mecanismos de resistência ao cloranfenicol e à rifampicina (Quadro 3). Na maioria dos genomas de cada espécie, encontramos CDSs codificando para um grupo a cloranfenicol acetiltransferase que pode inativar cloranfenicol. No entanto, apenas C. bolteae 90B3 e 90B8 eram resistentes ao cloranfenicol. O genoma da estirpe 90B8 continha uma segunda cópia do gene cat suportada por um transposon semelhante ao Tn4451 (96 e 90% de identidade com Tn4451 e Tn4453, respectivamente). O genoma 90B3 continha um homolog de CDS para o gene cfr coding para uma 23S rRNA metil-transferase espalhada em bactérias Gram-positivas. Como esperado, a estirpe 90B3 também era resistente ao florfenicol, tiamulina e linezolida (MIC = 16 mg/l). Outros 23S rRNA metiltransferase (Cfr-like) Cds foram detectados em um ambiente rico em transposable elements (Tn 6103-6110-CTn4 ) no genoma de C. clostridioforme e C. bolteae 90A5 e 90B7, mas o rRNA metilação não parecem afetar a susceptibilidade ao cloranfenicol (Fig. 3).

a análise dos dados genómicos permitiu reconhecer homólogos CDSs aos genes da rifampina-ADP-ribosiltransferase (arr) em C. bolteae mas não em C. clostridioforme. Não foram encontrados elementos móveis ou vestígios de elementos móveis em torno dos genes arr sugerindo que eles eram indígenas desta espécie. Estas novas sequências Arr ramificaram-se na vizinhança das proteínas Arr de C. saccharoperbutylacetonicum e algumas cianobactérias na árvore filogenética (ficheiro adicional 8: Figura S4). Eram distintas das proteínas Arr – 2 de Enterobacteriaceae e das proteínas Arr de Mycobacterium e Streptomyces spp.. Todas as estirpes, excepto 90A7, eram susceptíveis à rifampina. Na ausência de mutações em rpoB (conhecido por ser responsável pela resistência à rifampicina), resistência de C. foi provável que o bolteae 90A7 (MIC: 32 mg/l) fosse devido a uma selecção positiva de mutações na TAA Cbol90A7. A susceptibilidade à rifampina de outras C. bolteae foi provável devido à ausência de promotores a montante da arr (como previsto pela análise sílica) ou a substituições nucleotídicas na arr, levando à substituição de aminoácidos e inactivação funcional (dados não apresentados).

relativamente à resistência de todas as estirpes à moxifloxacina e à ciprofloxacina, todas as estirpes de C. bolteae apresentaram várias substituições na “região determinante da resistência às quinolonas” (QRDR) da gyrB. Não encontramos nenhuma substituição de gyrA nesta região, nem descrita na proteína da estirpe epidémica resistente a quinolonas, C. difficile 027 . Por conseguinte, o GyrB foi provavelmente o alvo preferido na aquisição de resistência à quinolona nestas duas espécies. Além disso, estavam presentes em todas as estirpes vários cdss que codificavam o transportador interno da membrana AcrB. Estes transportadores fazem parte de uma bomba de efluxo multidrug da Divisão de resistência-nodulação, conhecida por aumentar o efluxo de quinolonas em algumas bactérias Gram-negativas . São necessários estudos adicionais para determinar a sua influência na perda de susceptibilidade de Clostridium spp. às fluoroquinolonas. Globalmente, perfis de resistência semelhantes aos antibióticos em C. bolteae e C. clostridioforme podem resultar de vários mecanismos.Genes de resistência aos antibióticos menos activos ou inactivos contra Clostridium spp.

os genomas de C. bolteae e C.clostridioforme transportou uma ou duas cópias do gene bacA da fosfatase pirofosfato de undecaprenilo e 2 a 5 cópias dos genes da bomba de efluxo, bcrA, envolvidos na resistência à bacitracina, de acordo com a sua baixa susceptibilidade . Também encontramos um aglomerado de homolog CDSs no gene dihidrofolato redutase, dfrA20 (41% identidade / 97% comprimento) da Pasteurella multocida no genoma Central de ambas as espécies, o que poderia explicar a fraca actividade do trimetoprim em nossa Clostridium spp. . Além disso, C. clostridioforme 90A6 tinha um CD idêntico ao dfrA de Enterococcus faecium. Este gene detectado num ambiente rico em elementos móveis é consistente com um novo exemplo de transferência horizontal entre Enterococcus spp. e Clostridiales.Curiosamente, os genomas de C. bolteae ou C. clostridioforme continham vários genes de resistência contra antibióticos naturalmente inactivos nestas espécies. Cinco CDSs eram homólogos de genes que fosforilato, acetilato ou adenililato aminoglicosidos. Quatro desses genes de resistência putativa foram detectados em um ambiente de elementos móveis. Três genes, aadE, sat4 e aph(3′)-III, conferindo resistência a streptothricin, estreptomicina e canamicina, respectivamente, foi encontrado parte de um transposon delineado por dois IS1182 cópias em C. clostridioforme 90A3 (duas cópias), 90A6 e 90B1. O aph(3′)-III detectado foi idêntico ao aph(3′)-III, parte da multidroga resistente plasmídeo PF856 de E. faecium , também relacionado a um domínio interno (99 % de identidade) de um SSCmec elemento de Staphylococcus aureus HT20040085. Do mesmo modo, o gene Ant(6′)-Ia aminoglicosido 6-adeniltransferase, que confere resistência à estreptomicina, foi partilhado por C. clostridioforme 90A1, 90A3 (2 cópias), 90A4, 90A6 (2 cópias) e C. bolteae 90A7. O gene da adeniltransferase aad(9′)-b, que Media A resistência à estreptomicina/espectinomicina, foi encontrado em C. bolteae 90B3. Duas cópias da acetil transferase AAC(6′)-Im também estavam presentes no genoma de C. clostridioforme 90B1. Os homólogos da AAC (6′)-Im que conferem resistência à tobramicina e à amikacina foram também encontrados em E. coli (96% identidade), Coprococcus sp, C. difficile e Enterococcus faecium (dados não apresentados). Além disso, foram também observados três códigos CDSs para um aminoglicosídeo cinase (APH), conhecido por ser amplamente distribuído em bactérias Gram-positivas, entre todas as estirpes .Foram também detectados numerosos genes de resistência às tetraciclinas em C. bolteae e C. clostridioforme. Eles incluem ambos os genes de efluxo, tais como tet40, e determinantes de proteção ribossoma, tais como tetO, tetW, e tet32, anteriormente relatados como circulando em microflora intestinal entre bactérias distantemente relacionadas .

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