CRISPR系統與MRSA SCCmec特徵及多耐藥關係研究

《CRISPR系統與MRSA SCCmec特徵及多耐藥關係研究》是依託鄭州大學，由楊海燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：CRISPR系統與MRSA SCCmec特徵及多耐藥關係研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊海燕
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

多耐藥金黃色葡萄球菌感染已成為世界範圍內重要的公共衛生問題。細菌在進化過程中，通過質粒、轉座子等可移動遺傳元件獲得耐藥基因以適應環境而生長。CRISPR系統是最近發現的細菌針對噬菌體、質粒等外源基因的獲得性免疫系統，其間隔序列記錄了外來入侵遺傳元件的信息，在一定程度上反映了細菌的進化方向。本課題從河南某省級綜合醫院分離金葡菌，一方面對金葡菌CRISPR位點進行檢測及結構生物信息分析，描述CRISPR系統在我國分離金葡菌中的分布規律及結構特徵。並對其與金葡菌耐藥性和耐藥基因分布進行研究，分析CRISPR系統間隔序列組成對細菌多耐藥影響；另一方面對MRSA SCCmec（耐藥島）基因分型，分析CRISPR結構多態性與MRSA SCCmec基因特徵的關係，初步探索基於CRISPR系統的MRSA在不同環境下的進化歷程。為進一步揭示金葡菌耐藥發生規律、預測多耐藥株的發展趨勢及預防其暴發提供科學依據。

結題摘要

金黃色葡萄球菌是目前全球範圍內引起人類感染性疾病的主要病原微生物之一，特別是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococeus aureus，MRSA)的出現為臨床治療提出了嚴峻挑戰。MRSA的耐藥分子基礎是甲氧西林敏感金葡菌(Methicillin-sensitive Staphylococcus aureus，MSSA)獲取了葡萄球菌盒式染色體（Staphyloccoccal Cassette Chromosome mec，SCCmec）元件，多種抗性基因隨著可移動遺傳元件SCCmec的水平轉移在不同金葡菌株間移動，引起金葡菌多重耐藥。成簇的規律間隔的短回文重複序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat，CRISPR)是最近發現的針對噬菌體等外源基因的細菌免疫系統，其能夠有效地抵抗噬菌體和外界各種基因元件造成的干擾，從而抑制基因的水平轉移。金葡菌在進化過程中，通過質粒、轉座子等可移動遺傳元件獲得一些有利基因如耐藥基因以適應環境而生長。課題建立45株金葡菌CRISPR系統生物信息庫，生物信息學分析揭示金葡菌中確證CRISPR位點較少。重複序列RNA二級結構莖部鹼基數越多，“GC”含量越高者CRISPR能夠發揮功能的可能性越大。CRISPR位點可能可以在親緣關係較近的菌種之間轉移。菌株08BA02176 和MSHR1132中CRISPR位點有可能是繼承於同一菌株，或通過外源基因元件的橫向轉移來源於里昂葡萄球菌，同一MLST型別的金葡菌可能更容易接受相同型別的外源CRISPR位點。此外課題對MRSA SCCmec分型及其與耐藥的關係研究。金葡菌對多種抗生素耐藥率均較高，且耐藥基因陽性率高。MRSA耐藥率普遍高於MSSA。分離的MRSA 主要有SCCmecⅠ型、SCCmec Ⅲ型和SCCmec ⅣE型。SCCmec盒式染色體與MRSA的多重耐藥相關。金葡菌spa基因分型有11個型別，MLST分為4個型別，SCCmec分型、spa分型以及MLST分型可用於闡明金葡菌的流行病學特徵。cas1基因及cas2基因差異與金葡菌耐藥有關，cas1基因與MRSA耐藥表型、耐藥基因以及SCCmec分型有關。研究為預測耐藥株的發展趨勢、預防其暴發及治療提供科學依據。