副溶血性弧菌对头孢噻肟耐药微进化机制的初探

副溶血性弧菌对头孢噻肟耐药微进化机制的初探

论文摘要

副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种重要的食源性病原菌,广泛存在于河口、海洋环境和海产品中,生长温度在1044℃,最适温度3537℃。根据国家食源性疾病监测系统的官方统计,副溶血性弧菌是引起我国食源性细菌中毒的主要原因,尤其是在沿海地区。抗生素作为治疗人类传染病的药物非常有用,同时抗生素在畜牧业和水产养殖业中也得到了广泛的应用,抗生素在水产养殖中的过度使用导致了副溶血性弧耐药性的增加。全基因组测序技术和转录组学技术的应用可预测微生物潜在的耐药机制,进一步探明细菌获得耐药性的原因。为了了解副溶血性弧菌耐药进化机制,本论文做了以下研究1.人工诱导副溶血性弧菌对头孢噻肟产生耐药性及其进化前后耐药谱的变化;2.获得耐药型与原始副溶血性弧菌转录组学分析;3.获得耐药型与原始副溶血性弧菌基因组学分析;4.副溶血性弧菌头孢噻肟耐药微进化机制研究。本研究的具体内容和结果如下:1.人工诱导副溶血性弧菌对头孢噻肟产生耐药性及其进化前后耐药谱的变化本研究建立了一种诱导副溶血性弧菌产生头孢噻肟耐药性的方法。主要步骤如下:1).筛选敏感菌株:通过肉汤倍数稀释法筛选出头孢噻肟敏感型的副溶血性弧菌菌株。2).亚致死浓度头孢噻肟对副溶血性弧菌进行初步诱导:用0.5倍MIC值的头孢噻肟对敏感型菌株的菌液进行处理。3).亚致死浓度头孢噻肟连续诱导:用0.5倍MIC值的头孢噻肟对菌液进行处理,使该菌株持续存在于亚致死的头孢噻肟浓度条件下生长,直至副溶血性弧菌产生头孢噻肟的耐药性,即其MIC值达到CLSI规定的耐药标准。在30天内副溶血性弧菌对头孢噻肟产生耐药性,MIC由初始的0.125μg/m L达到第30天的64μg/m L,是原来的512倍。VPC1第17天达到了中介耐药,第28天达到了耐药水平,获得耐药菌株经过8次传代后它仍然对头孢噻肟耐药,说明VPC1获得的对头孢噻肟的耐药性可以稳定遗传。对30天中每天诱导后的菌株进行保存,依次标号为P0,P1,…,P30。有趣的是,相对于P0(即原始菌株VPC1),P30对第一代头孢类抗生素头孢唑林(KZ)和第二代头孢类头孢西丁(Fox)已产生耐药性,但对第三代头孢类头孢他啶(CAZ)依然敏感。副溶血性弧菌P0和P30都检测出来了flo R,sul I和sul II,诱导前后耐药基因没有变化。2.获得耐药型与原始副溶血性弧菌转录组学分析从转录组学的角度揭示其耐药性进化的初步机制,收集敏感型的副溶血性弧菌与获得耐药型的副溶血性弧菌菌体送到华大基因进行转录组测序。比较了敏感型的副溶血性弧菌与获得耐药型的副溶血性弧菌表达的m RNA的差异性,浮游菌和被膜菌菌体共14个样品(三个生物学重复),对应的标号为P0,P5,P10,P15,P20,P25,P30和B0,B5,B10,B15,B20,B25,B30。每个样品平均产出2.00Gb数据,参考Vibrio parahaemolyticus RIMD 2210633(NCBI accession:NC004603.1)基因组进行拼接与质量评估,与参考基因组的平均比对率为81.32%。根据每个基因的FPKM值进行样本间表达基因相关性分析,P0菌株与P30菌株之间的基因表达相关系数为0.801,B0与B30相关系数为0.796。本实验差异表达基因筛选用的是NOISeq方法,差异基因筛选条件是:q-value(校正后的p-value)

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 英文缩写词表
  • 第一章 文献综述
  •   1 引言
  •   2 几种常用抗生素
  •     2.1 碳青霉烯类
  •     2.2 氟喹诺酮
  •     2.3 链霉素
  •     2.4 头孢菌素
  •   3 耐药机制
  •     3.1 膜的屏障作用
  •     3.2 多重耐药外排泵
  •     3.3 靶位点突变
  •     3.4 灭活酶的产生
  •   4 总结与展望
  •   5 课题引出
  • 第二章 人工诱导副溶血性弧菌对头孢噻肟产生耐药性及其进化前后耐药谱的变化
  •   1 引言
  •   2 材料与方法
  •     2.1 材料
  •     2.2 耐药表型的测定和人工诱导副溶血性弧菌耐药
  •     2.3 副溶血性弧菌耐药稳定性检测
  •     2.4 耐药基因型测定
  •   3 结果与分析
  •     3.1 对头孢噻肟敏感的菌株的筛选
  •     3.2 人工诱导的副溶血性弧菌头孢噻肟耐药性结果
  •     3.3 获得的耐药性稳定性检测结果
  •     3.4 副溶血性弧菌诱导前后耐药表型变化
  •     3.5 副溶血性弧菌诱导前后耐药基因型变化
  •   4 本章小结
  • 第三章 获得耐药型与原始副溶血性弧菌转录组学分析
  •   1 引言
  •   2 材料与方法
  •     2.1 样品实验菌株及菌体的收集
  •     2.2 样品建库测序流程
  •     2.3 样品测序数据过滤及参考基因组比对
  •     2.4 样品差异表达基因筛选
  •     2.5 差异表达的基因散点图绘制
  •     2.6 Pathway富集分析
  •   3 结果与分析
  •     3.1 显著差异性表达的基因的筛选
  •     3.2 差异表达的基因散点图绘制。
  •     3.3 差异表达基因KEGG注释和Pathway富集分析
  •   4 本章小结
  • 第四章 获得耐药型与原始副溶血性弧菌基因组学分析
  •   1 引言
  •   2 材料与方法
  •     2.1 材料
  •     2.2 菌体的收集
  •     2.3 DNA的提取及文库的构建
  •     2.4 数据过滤,基因组测序和de novo组装
  •     2.5 基因功能注释
  •   3 结果与分析
  •     3.1 基因统计
  •     3.2 基因长度分布
  •     3.3 非编码RNA
  •     3.4 基因功能注释
  •     3.5 KEGG数据库注释结果
  •     3.6 COG数据库注释
  •   4 本章小结
  • 第五章 副溶血性弧菌头孢噻肟耐药微进化机制研究
  •   1 引言
  •   2 方法
  •     2.1 转录组学中β-内酰胺耐药通路图分析
  •     2.2 比较基因组学分析
  •   3 结果与分析
  •     3.1 转录组β-内酰胺耐药通路图分析
  •     3.2 比较基因组学分析结果
  •   4 本章小结
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的科研成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 洪斌

    导师: 赵勇

    关键词: 副溶血性弧菌,诱导方法,耐药表型,耐药机制,全基因组测序,转录组测序

    来源: 上海海洋大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,轻工业手工业

    单位: 上海海洋大学

    分类号: TS201.3

    DOI: 10.27314/d.cnki.gsscu.2019.000514

    总页数: 92

    文件大小: 5651K

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