jämförande genomik av Clostridium bolteae och Clostridium clostridioforme avslöjar artspecifika genomiska egenskaper och många förmodade antibiotikaresistensbestämningsfaktorer

Allmänna egenskaper hos genomer avslöjar intra-och interspeciesvariationer

totalt 1 till 21 contigs var kända för att ha visat sig vara genererad från montering av läsningar från Illumina (134 till 185-faldig täckning) för de sex stammarna av C. bolteae (Tabell 1). Totalt 10 till 48 contigs genererades (82 till 264-faldig täckning) för de sex stammarna av C. clostridioforme. Den totala genomstorleken varierade mellan arter och stammar. Storleken på C. bolteae varierade från 6159 kb för stam 90A7 till 6480 kb för stam 90B3 med 5833 respektive 6059 DNA-kodande sekvenser (CDSs) respektive fyra 16s rRNA-gener. Genomstorleken på C. clostridioforme var mindre, från 5467 kb för stam 90A3 till 5970 kb för stam 90A6 med 5231 till 5916 CDSs respektive fyra 16s rRNA-gener. Det fylogenetiska trädet baserat på 16S rRNA-sekvenserna visade att C. bolteae och C. clostridioforme studerade var nära besläktade med C. hathewayi, C. aldenense, C. citroniae, C. saccharolyticum och C. symbiosum, medlemmar av Clostridium cluster XIVa av Firmicutes, som tidigare rapporterats (data visas inte).

Tabell 1 Sekvensstatistik och genominformation

Genom av C. bolteae och C. clostridioforme är stora Genom, där genetisk Redundans är utbredd (data visas inte). De överflödiga generna var involverade i en mängd olika metaboliska vägar, inklusive kolmetabolism, transport, järnmetabolism och aminosyrabiosyntes. Skillnaderna i antalet CDSs mellan genom återspeglade variation i genetisk redundans mer än vinst eller förlust av särskilda funktioner. Dessutom integrerade genomer mobila element, dvs transposoner, Införingssekvenser, plasmider eller fager (integrase, capsid protein,…) som indikerar laterala genöverföringar. Några av dem Bar antimikrobiella resistensgener (se nedan).

för att undersöka pangenomen hos de två arterna jämförde vi de 97 210 CDSs som erhölls från de 12 nyligen sekvenserade genomerna med de av fem andra genom (C. bolteae BAA613, C. bolteae WAL-14578, C. clostridioforme CM201.1, C. clostridioforme 2149faa.1, och C. clostridioforme WAL-7855). Alla CDSs grupperades med BlastClust-algoritmen vid hög stringens, över en 90% sekvensidentitetsavstängning och 90% överlappning av längden. Totalt hittades 10 530 kluster. Endast 2294 (21,78 %) kluster delades av de två arterna.

vid användning av endast genom som nyligen sekvenserats uppskattade vi (Art) kärngenomet och (stamspecifika) gener av de sex C. bolteae och de sex C. clostridioforme (Tabell 1). Totalt 3714 gener bildade kärngenomet av C. bolteae. Antalet stamspecifika gener i denna art varierade från 73 till 846. I C. clostridioforme definierade 3660 gener kärngenomet. Totalt 2409 kluster delades av de två arterna; 1305 gener var specifika för C. bolteae och 1251 till C. clostridioforme.

C. bolteae 90A7 och 90B8 hade det största antalet unika gener för denna art (735 respektive 846). C. clostridioforme 90A8, med 1006 (17 %) unika gener hade det största antalet stamspecifika gener i denna studie. Dessa stammar integrerade ett stort antal mobila element. Vissa unika CDSs antecknades som transportörer eller regulatorer. Få av dem var inblandade i försvarsmekanismer (antimikrobiella resistensgener..) eller metaboliska vägar. De flesta av dem, ofta omgivna av CDSs från fager eller transposoner, hade okända funktioner (data visas inte).

funktionella skillnader mellan arter i kärngenomerna

utmaningen med Vår studie var att ge tillförlitlig information från utkast till genom. Därför fokuserade vi vår analys på kärngenomerna. Klassificeringen av CDSs enligt kluster av Orthologous Groups (COGs) – systemet gjorde det möjligt att ge en översikt över de funktioner som visas av de två arterna. Kärngenomerna av C. bolteae och C. clostridioforme berikades (över 7 % av det totala antalet COG-matchade) i COG-kategorierna K, E, G och R i förhållande till transkription (309 och 290 CDSs), aminosyratransport och metabolism (335 och 276 CDSs), Kolhydrattransport och metabolism (431 och 425 CDSs) och allmän funktionsprognos (366 och 331cdss) (Tabell 2).

Tabell 2 funktionell profil (COG-kategorier ) av C. bolteae och C. clostridioforme

medan C. bolteae och C. clostridioforme är fenotypiskt relaterade, mönstret av funktioner som erhållits genom förändring i COG-annotering skilde sig mellan de två arterna (Tabell 2). 30 ytterligare CDSs av Nukleotidtransport och metabolism (F), 97 CDSs av aminosyratransport och metabolism (E) och 79 CDSs som kodar för Signaltransduktionsmekanismer (t) kategorier var specifika för C. bolteae. 40 CDSs som kodar för cellväggen/membran/kuvert biogenes (M), 50 CDSs för replikering, rekombination och reparation (L) och 18 CDSs för Lipidtransport och metabolism (I) kategorier var specifika för C. clostridioforme. Skillnader mellan metaboliska vägar i C. clostridioforme och C. bolteae verkar vara tillräckligt stora för att stödja avgränsning av arten.

bland kolhydratvägarna innehöll C. bolteae och C. clostridioforme olika system för assimilering av laktos, som skiljer sig åt i deras fosforyleringstillstånd, mellanliggande metaboliter och bioenergetik (tilläggsfil 1: Tabell S1). Gener som kodar för ett Kazaki-galaktosidas, som hydrolyserar laktos som ger glukos och galaktos, hittades i båda arterna. En alternativ laktoskatabolisk väg, laktos/cellobiosberoende fosfotransferasystem (lac/cell-PTS) hittades i nästan alla Genom av C. bolteae. Lac / cell-PTS-operonen , som tidigare beskrivits i C. acetobutylicum, består av gener för 6-fosfo-Kazakiska-galaktosidas, fosfoglyceratmutas och lichenan operon transkriptionell antiterminator och av två kopior av gener för laktos/cellobiosfamiljen IIC, IIB och IIA-komponenter. Genom ett sådant system fosforyleras laktos vid C-6-kolet och det internaliserade laktos-6-fosfatet bryts ned i galaktos-6-fosfat och glukos av 6-fosfo-sackarios-galaktosidas. Dessutom saknades genen för 6-fosfo-Kazaki-galaktosidas och generna för laktos/cellobiosfamiljkomponenterna i C. bolteae 90A7. Det är troligt att detta system, inducerbart av cellobiose eller laktos och reglerat av flera repressorer (beskrivna i andra grampositiva bakterier ) står för den laktosnegativa fenotypen i C. bolteae . Genom att använda vårt annotationssystem upptäckte vi en galaktosoperonrepressor (GalR) bland Laci-familjeregulatorer, i C. clostridioforme (alla utom 90A8), men inte i C. bolteae. Laboratorieexperiment behövs för att bestämma hur transkriptionsfaktorerna från de två arterna förmedlar preferenser i användningen av vissa kolhydrater över andra.

andra särdrag mellan de två arterna var CDSs som kodade för sekundära metaboliter biosyntes och transport och katabolism som endast hittades i C. bolteae (Tabell 2).

intressant nog var antalet gener i cellmotilitets-och sekretionskategorin (N) (34 och 18 CDSs) olika mellan de två arterna. Bland dem fann vi CDSs-kodning flagella motilitet erkänd som väsentliga virulensfaktorer för de flesta rörliga patogener. Sammantaget representerade tjugofyra gener (46 kluster + 3 föräldralösa) den flagellära operonen i genomerna av C. bolteae. Bland dem, gener för flagellin (fliC) och flagellär cap (fliD), en av bakteriens multipla cellytadhesiner, avslöjade klusterspecificitet och mikroevolution. Gener som kodar för fliD representerades av ett kluster och två ytterligare gener i C. bolteae 90A7 och 90B8. FliC-sekvenser från C. bolteae 90A9, 90B3 och 90B8 bildade ett kluster, de från 90A5 och 90B7 grupperade i en annan grupp, och sekvenser från C. bolteae 90A7 förblev föräldralösa (unika gener) efter kluster (Fig. 1). De var nära besläktade med flagellinsekvenser av C. citroniae och C. hathewayi, andra Clostridium spp. av gruppen XIVa, isolerad ibland från humana infektioner. Dessutom C. bolteae 90A9 och 90B3 delade en andra operon av endast 19 gener i syntheny, inklusive en flagellingen (flaA) nära besläktad med C. clostridioforme (63% identitet). Baserat på konserverade rester L87, Q88, R89 och Q96 kritiska för TLR5-signalering och flagellinpolymerisation förutspåddes dessa proteiner ha proinflammatoriska egenskaper . I C. clostridioforme kodade tjugo gener (57 andra kluster) organiserade i en enda operon flagellapparaten. FlaA sekvenser från C. clostridioforme tillhörde en fylogenetisk grupp nära besläktad med flagellinsekvenser från Eubacterium cellulosovens isolerade från vommen. Sammantaget var flagellingener och loci-organisation relaterade till flagella olika mellan arter (ytterligare Fil 2: Tabell S2 och ytterligare fil 3: Tabell S3), vilket tyder på att motilitet, kemotaxi och förekomst av potentiella interaktioner med kolonslemhinnan är artspecifika .

Fig. 1
figur1

Avståndsbaserat fylogenetiskt träd av flagellingener. Värden vid noder motsvarade bootstrap procent erhållna från fylogenetiska träd baserat på flera sekvensinriktningar av ClustalW, Tcoffee eller Promals, respektive. Gennamn och, föräldralösa eller klusternummer indikerades

artskillnader i vägar för butyratsyntes

jämförelse av hela genomsekvenser avslöjade att vägar för butyratsyntes, som spelar en nyckelroll i kolonhälsan hos människor, var närvarande i C. bolteae och C. clostridioforme.

de två arterna var butyratproducenter genom olika och komplementära sätt (Fig. 2, ytterligare fil 4: tabell S4). Alla C. clostridioforme, utom 90A8, hade ett locus som kodade för Acetyl-CoA-vägen (från Acetyl-CoA till butyryl-CoA), inklusive gener för beta-hydroxylbutyrylCoA-dehydrogenas (hbd), tiolas (thl), krotonas (cro), butyryl-CoA-dehydrogenas (bcd) och två elektronöverföringsproteiner (ETF alfa, ETF beta) (ytterligare fil 4: tabell S4). Endast, C. bolteae 90A8 och C. clostridioforme 2149faa.1 innehöll en annan förmodad bcd (74.9% identitet) i deras genom (data visas inte). Locus-kompositionen och arrangemanget liknade den i Faecalibacterium prausnitzii, en viktig butyratproducent av den mänskliga tjocktarmen . Acetyl-CoA-vägen hittades inte i C. bolteae. Båda arterna delade gener för de två hydroxi-glutaryl-CoA-dehydrogenas (HgCoAd) och glutaconyl-CoA-dekarboxylas (Gcd) från Glutaratvägen som kan leda till crotonyl CoA och till butyryl-CoA via bcd-gener .

Fig. 2
figur2

olika vägar för butyratsyntes potentiellt närvarande i genom av C. clostridioforme och C. bolteae. I heldragna linjer: finns i C. bolteae och C. clostridioforme; i fetstil streckade linjer : finns bara i C. clostridioforme ; i fina streckade linjer: finns bara i C. bolteae 90A5 och 90B7 (för mer information, se ytterligare fil 4: tabell S4). Gener (proteinnamn) visas. Ato, Acetyl-CoA acetyltransferas; Bcd, butyryl-CoA-dehydrogenas; Buk, butyratkinas; men, butyrat-acetoacetat CoA-transferas ; Cro, krotonas ; Etf, elektronöverföringsprotein; GCD, glutakonyl-CoA-dekarboxylas; Hbd, Acetoacetyl-CoA-reduktas; 4Hbt, 4-hydroxibutyrat CoA-transferas; HgCoAd, 3-hydroxibutyryl-CoA-dehydrogenas; Ptb, fosfatbutyryltranferas; Thl, tiolas

Den slutliga omvandlingen från butyryl-CoA till butyrat kan utföras av butyratkinas (buk) och fosfotransbutyrylas (ptb) närvarande i båda arterna (ytterligare fil 4: tabell S4). Gruppen av buk-sekvenser från C. clostridioforme Grenade i närheten av buk-sekvensen från C. citroniae på det fylogenetiska trädet (ytterligare fil 5: figur S1). Buk-sekvenser från C. bolteae bildade distinkta monofyletiska grupper och sekvenser fördelade mellan de fylogenetiska träden, vilket tyder på polymorfism och/eller funktionella variationer av enzymet i denna art. Andra gener för transferaser från lysinvägen (ato—alfa och beta—subenhet ; men-acetat CoA-transferas), detekterat nära butyratlokusen i sex Genom av C. clostridioforme, kan vara involverade som slutliga enzymer. Gener från 4-aminobutyratvägen (4hbt) kan vara ett annat alternativ för terminalsteget i C. bolteae 90A5, 90B7, WAL14578 och BAA613 .

butyryl-CoA:acetat CoA-transferas (but) av acetyl-CoA-vägen, det sista steget i butyratproduktion som dominerar i Clostridium XIVa, hittades varken i de gemensamma kärngenomerna eller i genomerna i C. bolteae studerade . I den mänskliga tarmen har tidigare studier på kolonisolat av friska individer illustrerat det men vägen dominerar . Ytterligare studier behövs för att bedöma effekterna av butyratproduktion genom Glutaratvägen på koloncellernas hälsa, särskilt i autism där C. bolteae är överflödande .

identifiering av antibiotikaresistensbestämningsfaktorer

läkemedelsresistensgener som inte hade erkänts av automatiserad anteckning identifierades genom homologisekvensforskning på ARDB. Resistensgener förutspåddes på ett värde upp till 40% identitet (50% av positiva substitutioner) på 70% av längden över cut-off-värdet som vanligtvis rekommenderas (se Lista i tabell 3). Därefter jämfördes geninnehållet och den genetiska organisationen av mikrobiell resistans loci av de sex C. bolteae och de sex C. clostridioforme med tidigare data erhållna från C. clostridioforme CM201.1 i vårt laboratorium.

tabell 3 fördelning av CDSs kommenterad som antimikrobiella resistensgener

eftersom sekvensbaserade förutsägelser potentiellt kan identifiera determinanter som inte leder till antimikrobiell resistens utfördes känslighetstestning för att få information om bakteriens förutsagda svar på antibiotika. Stammarna som ingår i denna studie visade resistensmönster, inklusive ampicillin, makrolider, lincomycin och kinoloner, nu vanliga i anaerober (Tabell 4). Både genomiska data (CDSs och anteckningar) och fenotypiska känslighetstester ansågs identifiera antibiotikaresistensbestämningsfaktorer (tabeller 3 och 4). Preliminära analyser för kloning av vissa gener utfördes också för att kontrollera deras förmåga att ge antibiotikaresistens (se nedan).

Tabell 4 Antibiogram av C. clostridioforme och C. bolteae

gener av resistens mot antibiotika som används för behandling av anaeroba infektioner

totalt 76 kluster och 21 stamspecifika gener som potentiellt är involverade i antimikrobiell resistens identifierades (tabell 3). Det ingår från 42 till 50 CDSs i C. bolteae och 48 till 58 CDSs i C. clostridioforme. Från 27 till 42 CDSs per genom var relaterade till läkemedelsresistensmekanismer till beta-laktamer, glykopeptider, makrolider, linkosamider och metronidazol.

sju kluster som är involverade i beta-laktamresistens delas eller ingår i kärngenomet hos de två arterna (Fig. 3). Tre typer av beta-laktamaser, inklusive klass A beta-laktamas, klass C beta-laktamas, klass D beta-laktamas och flera metallo-enzymer erkändes i de tolv genomerna. Alla studerade stammar, utvalda för deras resistens mot ampicillin, delade genen blaCLO1, som tidigare hittades i C. clostridioforme CM201.1 (opublicerad), men strukturen av integrativt konjugativt element (ICE) observerat i CM201.1 hittades inte i de nya genomerna sekvenserade. Genen blaCLO1 ger resistens mot aminopenicilliner och karboxipenicilliner i E. coli, och dess aktivitet hämmas av klavulanat och sulbaktam. Nio aminosyraförändringar observerades i beta-laktamaser av C. bolteae 90A9, 90B3 och 90a8. Detta närbesläktade beta-laktamas flankerades av införingssekvenser (IS66) och en förmodad gen för klass d beta-laktamas (COG 2602) som också beskrivs i Clostridium sp M62/1 från den mänskliga tarmmikrofloran (HMP-projektet). Gener för klass C beta-laktamaser, som tidigare hittades i kromosomerna av enteriska bakterier (COG2680), var också närvarande i C. bolteae och C. clostridioforme.

Fig. 3
figur3

fördelning av antibiotikaresistensgener delade mellan och inom kärnan i C. bolteae och C. clostridioforme. Gener som överlappar minst 90% längd och 90% av likheten betraktades som homologer. Resistensgener förutspåddes på ett värde upp till 40% identitet (50% av positiva substitutioner) på 70% av längden genom homologisekvensforskning på ARDB. För alla C. clostridioforme och några C. bolteae 23s rRNA metyltransferas Cfr-liknande

ett stort antal förutsagda gener (32 CDSs) var involverade i resistens mot glykopeptider (ytterligare fil 6: figur S2). C. clostridioforme 90A8 var den enda stammen med alla gener som krävs för glykopeptidresistens i överensstämmelse med fenotypen (MIC > 256 mg/l). Vankomycinresistens i denna stam tillskrevs en operon av VanB-typ som bärs av ett tn1549-liknande element. Tyvärr leder en deletion av tio nukleotider inom relaxasgenen av Tn1549 till 90a8s oförmåga att överföra vankomycinresistens in vitro . De andra genomerna av C. clostridioforme inkluderade en del av vankomycinresistensoperon av VanD-typ, men d-Ala-Lac-ligas vanD-genen stördes av ett stoppkodon som ledde till ett stympat protein (ytterligare fil 6: figur S2). Dessutom saknade vanH och vanY, som kodar för ett d-laktatdehydrogenas respektive ett dd-karboxipeptidas. Liknande, genomerna av C. bolteae hade fyra CDSs, homolog av vanRG vanUG vanG vanYG, som bildade en ofullständig och icke-funktionell operon på grund av bristen på en serin racemasgen. Det höga antalet CDSs som kodar för glykopeptidresistens (inklusive vanD eller vanG som är kända för att vara kromosomala och inte överförbara) som finns i genomerna av C. bolteae och C. clostridioforme, antyder att de är en del av förfädernas hela operoner, som har utvecklats i frånvaro av antibiotikaselektivt tryck . Närvaro av ofullständig van operon är spännande, men liknande observationer i andra anaerober som lever i mikrobiomer som Clostridium difficile 630 eller Ruminococcus spp., har rapporterats .

homologer till adenylyltransferasgenen som ger resistens mot linkosamiderna, var närvarande i kärngenomet hos båda arterna (Fig. 3). Lnua-gener av C. clostridioforme och C. bolteae hade 70 till 72% identitet med ortologer som finns i C. hathewayi respektive C. citroniae. C. clostridioforme 90B1 och 90A6 innehöll en ytterligare lnu-gen (68% identitet med LnuA90A5), utan spår av mobila element. Linkomycinresistens är vanligt i C. bolteae och C. clostridioforme, ofta förknippat med resistens mot klindamycin. Lnua-proteiner av de två arterna visade 51 till 54% av identiteten med Lnua från Staphylococcus vilket tyder på vanlig funktionalitet, men lnu-genernas roll är svår att fastställa på grund av närvaron av andra förmodade mekanismer . På samma sätt var alla stammar resistenta mot erytromycin, medan två gener homolog till erytromycinribosommetylasgenen, ermB, förutspåddes endast i genomerna av C. clostridioforme 90A4 och 90A8. Överuttryck av multidrugsutflödespumpar och makrolid-och olika makrolid-Linkosamid-Streptogramin B-specifika utflödessystem, såsom MacB, MefA, VgaA, MsrA/MsrB och CcmA (tabell 3, ytterligare fil 7: Figur S3), som finns i de studerade genomerna, kan leda till makrolid-och linkosamidresistens . Dessutom hittades två kluster av CDSs som kodar för xenobiotiska acetyltransferaser relaterade till VatB (48% identitet) i kärngenomerna hos var och en av arten (Fig. 3). VatB inaktiverar virginiamycin, men här detekterades inte resistensen genom antimikrobiella känslighetstester (Tabell 4).

Ett kluster av CDSs-homologer till metronidazolresistensen (nim) gener detekterades i kärngenomerna hos båda arterna, och metronidazol var mycket aktivt på de studerade arterna . I Bacteroides fragilis har det visats att ökat uttryck av nim-gener när nedströms från IS-element leder till metronidazolresistens . I bristen på är direkt uppströms nim-generna, mekanismen för att ge metronidazolresistens mot C. bolteae och C. clostridioforme återstår att fastställas.

oväntad observation av nya resistensgener

beträffande andra läkemedelsresistens avslöjade genomdata gener relaterade till kloramfenikol och rifampinresistensmekanismer (tabell 3). I de flesta Genom av varje art fann vi CDSs som kodar för en grupp A kloramfenikolacetyltransferas som kan inaktivera kloramfenikol. Emellertid var endast C. bolteae 90B3 och 90b8 resistenta mot kloramfenikol. Genomet av stam 90B8 innehöll en andra kopia av cat-genen som bärs av en tn4451-liknande transposon (96 och 90% identitet med tn4451 respektive Tn4453). 90B3-genomet innehöll en CDS-homolog till genen cfr som kodar för ett 23s rRNA-metyltransferas som till stor del sprids i grampositiva bakterier. Som förväntat var stammen 90B3 också resistent mot Florfenikol, tiamulin och linezolid (MIC = 16 mg/l). Andra 23s rRNA-metyltransferas (Cfr-liknande) CDSs detekterades i en miljö rik på transposerbara element (Tn 6103-6110-CTn4 ) i genomerna av C. clostridioforme och C. bolteae 90A5 och 90B7, men rRNA-metyleringen verkade inte påverka känsligheten för kloramfenikol (Fig. 3).

analysen av genomiska data gjorde det möjligt att känna igen CDSs-homologer till rifampin-ADP-ribosyltransferas (arr) – gener i C. bolteae men inte i C. clostridioforme. Inga mobila element eller spår av mobila element hittades runt arr-generna som tyder på att de var inhemska för denna art. Denna nya arr-sekvenser Grenade i närheten av Arr-proteiner från C. saccharoperbutylacetonicum och vissa cyanobakterier på det fylogenetiska trädet (ytterligare fil 8: figur S4). De skilde sig från Arr-2-proteiner från Enterobacteriaceae och från Arr-proteiner från Mycobacterium och Streptomyces spp.. Alla stammar, utom 90A7, var mottagliga för rifampin. I frånvaro av mutationer i rpoB (känd för att vara ansvarig för rifampinresistens), resistens hos C. bolteae 90A7 (MIC: 32 mg/l) berodde troligen på positivt urval av mutationer i Aar Cbol90A7. Känslighet för rifampin hos andra C. bolteae berodde troligen på bristen på promotorer uppströms från arr (som förutsagts av in silico-analys) eller till nukleotidsubstitutioner inom arr vilket ledde till aminosyraersättning och funktionell inaktivering (data visas inte).

beträffande resistensen hos alla stammar mot moxifloxacin och ciprofloxacin visade alla stammar av C. bolteae flera substitutioner i “kinolonresistensbestämmande region” (QRDR) i gyrB. Vi hittade inga substitutioner i denna region för gyrA, eller beskrivs i proteinet från den kinolonresistenta epidemiska stammen, C. difficile 027 . Därför var GyrB sannolikt det föredragna målet vid förvärv av kinolonresistens hos dessa två arter. Dessutom fanns flera CDSs som kodade för AcrB inre membrantransportör närvarande i alla stammar. Dessa transportörer är en del av en resistance-nodulation-division multidrug efflux pump, känd för att öka utflödet av kinoloner i vissa gramnegativa bakterier . Ytterligare studier behövs för att bestämma deras inflytande i förlusten av mottaglighet för Clostridium spp. till fluorokinoloner.

sammantaget kan liknande resistensprofiler mot antibiotika i C. bolteae och C. clostridioforme bero på olika mekanismer.

gener av resistens mot antibiotika mindre aktiva eller inaktiva mot Clostridium spp

genomerna av C. bolteae och C.clostridioforme bar en eller två kopior av undekaprenylpyrofosfatfosfatasgenen bacA och 2 till 5 kopior av effluxpumpgenerna, bcrA, involverade i bacitracinresistens, i överensstämmelse med deras låga mottaglighet . Vi hittade också ett kluster av CDSs-homolog till dihydrofolatreduktasgenen, Dfra20 (41% identitet / 97% längd) av Pasteurella multocida i kärngenomet hos båda arterna som kan förklara den dåliga aktiviteten hos trimetoprim på vår Clostridium spp. . Dessutom innehöll C. clostridioforme 90A6 en CD-skiva identisk med Dfra från Enterococcus faecium. Denna gen som detekteras i en miljö rik på mobila element överensstämmer med ett nytt exempel på horisontell överföring mellan Enterococcus spp. och Clostridiales.

intressant nog innehöll genomerna av C. bolteae eller C. clostridioforme olika resistensgener mot antibiotika som är naturligt inaktiva på dessa arter. Fem CDSs var homologer av gener som fosforylerar, acetylerar eller adenylylataminoglykosider. Fyra av dessa förmodade resistensgener detekterades i en miljö av mobila element. Tre gener, AADE, sat4 och aph(3′)-III, som ger resistens mot streptotricin, streptomycin respektive kanamycin, hittades en del av en transposon avgränsad av två is1182-kopior i C. clostridioforme 90A3 (två kopior), 90A6 och 90B1. Aph(3′)-III detekterades var identisk med aph (3′)-III, en del av den multidrugsresistenta plasmid PF856 från E. faecium , också relaterad till en intern domän (99% identitet) av ett Sscmec-element av Staphylococcus aureus ht20040085. På liknande sätt delades aminoglykosiden 6-adenylyltransferasgenen ant(6′)-Ia, som gav resistens mot streptomycin av C. clostridioforme 90A1, 90A3 (2 kopior), 90A4, 90A6 (2 kopior) och C. bolteae 90A7. Adenylyltransferasgenen aad (9′) – b som förmedlar resistens mot streptomycin/spektinomycin hittades i C. bolteae 90B3. Två kopior av acetyltransferas aac(6′)-Im var också närvarande i genomet av C. clostridioforme 90B1. Homologer av AAC (6′) – Im som ger resistens mot tobramycin och amikacinresistens hittades också i E. coli (96% identitet), Coprococcus sp, C. difficile och Enterococcus faecium (data visas inte). Dessutom observerades också tre CDSs som kodar för ett aminoglykosidkinas (APH), som är känt för att vara brett fördelat i Gram-positiva bakterier, bland alla stammar .

många tetracyklinresistensgener detekterades också i C. bolteae och C. clostridioforme. De inkluderar både effluxgener såsom tet40 och determinanter för ribosomskydd såsom tetO, tetW och tet32, som tidigare rapporterats cirkulera i tarmmikroflora bland avlägset besläktade bakterier .

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.