CC BY
10
УДК 616.932:615.779.9
А.В.Фадеева, Г.А.Ерошенко, Н.Ю.Шавина, В.В.Кутырев
АНАЛИЗ SXT КОНСТИНА АНТИБИОТИКОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ШТАММА VIBRIO CHOLERAE НЕО1/НЕО139 СЕРОГРУППЫ
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов
В геноме антибиотикочувствительного штамма Vibrio cholerae серогруппы 050, выделенного в России в 1974 г., выявлено наличие SXT конъюгативного транспозона (SXT констина). Анализ его структуры показал, что он не содержит генов устойчивости к антибиотикам - стрептомицину, сульфаметоксазолу, триметоприму, хлорамфениколу и канамицину и, по-видимому, относится к числу предшественников антибиотикорезистентных SXT констинов, получивших распространение в геномах эпидемических штаммов V. cholerae 0139 в 1992 г.
Ключевые слова: возбудитель холеры, геном, устойчивость к антибиотикам.
A.V.Fadeeva, G.A.Eroshenko, N.Yu.Shavina, V.V.Kutyrev
Analysis of the SXT Constin of Antibiotic-Sensitive Vibrio cholerae Strain of Non-O1/ Non-O139 Serogroup
Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”, Saratov
In the genome of antibiotic-sensitive Vibrio cholerae strain belonging to 050 serogroup, isolated in the territory of the Russian Federation in 1974, detected is the SXT conjugative trasposone - SXT constin. Analysis if its structure revealed that it does not contain genes of resistance to such antibiotics as streptomycin, sulfamethoxasole, trimethoprim, chloramphenicol, and kanamycin, being, probably, one of the predecessors of antibiotic-resistant SXT constins which spread out within the genomes of epidemic Vibrio cholerae 0139 strains in 1992.
Key words: cholera agent, genome, antibiotic resistance.
SXT конъюгативные элементы, впервые выявленные в геноме вирулентных штаммов Vibrio cholerae 0139 серогруппы, вызвавших большие эпидемии холеры в Юго-Восточной Азии в 1992 г., вносят значительный вклад в распространение генов анти-биотикорезистентности среди штаммов возбудителя этой особо опасной инфекции. Большинство клинических штаммов 0139 серогруппы, а также часть штаммов 01 серогруппы биовара эльтор содержат в геноме SXT элементы или констины (от англ. conjugative, self-transmissible, and integrating), маркером которых является ген intSXT интегразы, обеспечивающий интеграцию этих элементов в хромосому [2]. Установлено, что гены устойчивости к антибиотикам - сульфаметоксазолу (Su), триметоприму (Tm), хлорамфениколу (Cm). стрептомицину (Sm) у штаммов 0139 серогруппы, как правило, внедрены в составе сложного транспозоноподобного элемента (17 т.п.н) в ген rumB оперона rumAB SXT констина. В то же время встречаются SXT транспозоны (подобные R931 с генами устойчивости к канамицину (Kn) из бактерии Providencia retgerii), у которых эта сложная транспозоноподобная структура отсутствует. Высказано предположение, что гены антибиотикоу-стойчивости не являются неотъемлемой частью SXT семейства констинов, которые, возможно, придают какое-то другое (пока неустановленное) селективное преимущество содержащей его бактерии [2].
Нами при анализе коллекции штаммов V. cholerae не01/не0139 серогрупп, выделенных на территории Российской Федерации, был выявлен штамм
серогруппы 050, выделенный в Ростовской области в 1974 г., который в ПЦР давал положительный сигнал на наличие в его геноме гена intSXT- маркерного гена SXT констинов (рисунок, А). Проведенный предварительный анализ устойчивости штамма Р-8845 к ряду антибиотиков - Su (25-100 ед.), Тт (25), Ст (25 ), Sm (25), Кп (50), ампициллину Ар (50) и тетрациклину Тс (25) показал, что он чувствителен ко всем этим антибиотикам. Для подтверждения отсутствия в составе SXT констина штамма Р-8845 генов устойчивости к антибиотикам были использованы праймеры на гены sulII, Л/18, и1тВ, floR, npt, сконструированные ранее [1, 2]. Ни с одной из этих пар праймеров в ПЦР не получено положительного сигнала, что свидетельствовало об отсутствии этих генов в составе SXT констина в штамме Р-8845 серогруппы 050 и объясняло отсутствие у него устойчивости к антибиотикам. Для подтверждения отсутствия сложного транспозоноподобного элемента с генами устойчи-
12345678 12345678
1035 п.н.
► М м мм
908 п.н.
А Б
ПЦР детекция генов и гитАВ у штаммов V. еко1егае:
1—2 - Р8845 (серогруппа 050, Ростовская обл., 1974 г.),
3 - Р4107 (041, Ростовская обл., 1975 г.), 4 - АР1 (0139, Индия, 1992 г.), 5 - SG24 (0139, Индия, 1992 г.), 6 - Т23 (01 эльтор, Индия, 1962 г.),
7 - 4А (01 эльтор, Индия, 1962 г.), 8 - отрицательный контроль
вости к антибиотикам были использованы праймеры LEFTF3/RUMA на ген rumB и межгенное пространство rumA [2]. В результате в ПЦР был получен положительный сигнал амплификации и образовывался амплификат размером 908 п.н., соответствовавший размерам интактного rumAB оперона, свидетельствовавший об отсутствии внедрения последовательности ДНК в этот участок SXT констина (рисунок, Б). У вирулентных штаммов 0139 серогруппы V. cholerae АP1, SG24, устойчивых к стрептомицину, триметоприму, сульфаметоксазолу и содержащих гены strB, diflS, sulII, амплификат при использовании праймеров на rumAB оперон не образовывался, что связано с внедрением в ген rumB этих штаммов протяженной транспозоноподобной последовательности с генами антибиотикоустойчиво сти.
Таким образом, нами впервые выявлен у штамма не01/не0139 серогруппы - V. cholerae Р-8845 серогруппы 050, выделенного на территории Российской Федерации в 1974 г., SXT конъюгатив-ный элемент. В отличие от эпидемических штаммов 0139 серогруппы и R931 элемента SXT констин штамма Р-8845 не содержит генов устойчивости к антибиотикам Su, Tm, Cm, Sm, Kn, обычно входящих в состав этого семейства сложных конъюгатив-ных транспозонов. По-видимому, SXT-подобный элемент, присутствующий в штамме Р-8845, являет-
ся антибиотикочувствительным (rumAB+) предшественником SXT констинов и может быть использован для изучения роли этих элементов в эволюции бактерий.
СПИС0К ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ерошенко Г.А., Одиноков Г.Н., Анисимова Л.В., Шавина Н.Ю., Виноградова НА., Кутырев В.В. Антибиотикоустойчивые штаммы возбудителя чумы и ^разработка способа их детекции методом полимеразной цепной реакции. Пробл. особо опасных инф. 2011; 1(107):53-7.
2. Hochhut B., Lotfi Y., Mazel D., Faruque S.M., Woodgate R., Waldor M.K. Molecular analysis of antibiotic resistance gene clusters in Vibrio cholerae O139 and O1 constins. Antimicrob. Agents Chemother. 2001; 45:2991-3000.
References (Presented are the Russian sources in the order of citation in the original article)
1. Eroshenko G.A., Odinokov G.N., Anisimova L.V., Shavina N.Yu., Vinogradova N.A., Kutyrev VV [Antibiotic-resistant strains of plague agent and development of procedure for their detection by PCR method]. Probl. Osobo. Opasn. Infek. 2011; (107):53-7.
Authors:
Fadeeva A.V., Eroshenko G.A., Shavina N.Yu., Kutyrev V.V. Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”. 46, Universitetskaya St., Saratov, 410005, Russia. E-mail: [email protected]
Об авторах:
Фадеева А.В., Ерошенко Г.А., Шавина Н.Ю., Кутырев В.В. Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб». 410005, Саратов, ул. Университетская, 46. E-mail: [email protected]
Поступила 09.07.12.
