氨苄青霉素抗性基因从质粒ER396转座到φ80噬菌体基因组的研究

前已报道抗药质粒ER396(Tc~r、Ap~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)带有可转座的Ap抗性基因。我们用φ80噬菌体感染带有ER396质粒的大肠杆菌,分离出一株能高频转导Ap抗性的噬菌体φ80 Ap。从:(1)φ80 Ap噬菌体的Ap抗性转导子对φ80噬菌体超感染具有免疫能力;(2)φ80 Ap噬菌体在接种有Ap敏感的大肠杆菌软琼脂平板上形成的噬斑中85％以上的噬斑,其中心的溶原菌都获得了对卸的抗性;（3） φ80噬菌体抗血清能同时中和φ80 Ap噬菌休的幻抗性转导能力与噬斑形成能力等结果,我们推测φ80 AP噬菌体是由于可转座的AP抗性基因从ER396质粒转座到φ80噬菌体的基因组中而形成的。     

细菌抗药质粒中抗性基因的转座作用

ER275、ER396(Tc~r、Ap~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)与DR233、DR416(Tc~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)是来自临床的抗药质粒。当带有这些质粒的菌株分别与大肠杆菌J5-3/R144drd3(Km~r)配对时,组成了两种质粒共存的菌株。用这种质粒共存的菌株作为接合转移的给体,并以Ap或Sm作为选择药物,得到ApKm或SmSuKm抗性类型的转移接合子,此种转移接合子能将ApKm或SmSuKm抗性作为一个单位连锁地转移到受体菌株,而且转移频率与R144drd3相似。 生化的研究表明,ER275、ER396质粒中的Ap抗性基因编码β-内酰胺酶,DR233与DR416质粒中的Sm抗性基因编码链霉素钝化酶,而带有Ap Km或Sm Su Km重组质粒的转移接合子也分别具有了合成这二种酶的能力。因此我们推测在ER275、ER396与DR233、DR416质粒中分别有可转座的Ap抗性基因与可转座的SmSu抗性基因存在。     

Studies on selectable marker for genetic engineering of Zymomonas mobilis ZM4 and CP4 strain

尽管质粒和选择标记的使用作为基因工程最基本的一环而为人们所熟知,但对一些特殊菌种(菌株)或研究很少的菌种(菌株)的基因工程操作来说,质粒和选择标记可能仍然是一个并未完全解决的问题,因而需要不断提高认识、不断改进.运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis具有突出的产醇性能,但其多种内源质粒和多种抗性的特点,增加了其基因工程操作时质粒和选择标记选用的难度.本研究在测定四个抗生素即Ap、Cm、Tc、Km对典型菌株ZM4、CP4的最低生长抑制浓度的基础上,初步确定了这两个菌株基因工程操作时的四个抗生素使用浓度依次分别为300、100、25、350μg/mL(ZM4)和500、100、25、250 μg/mL(CP4);并进一步通过穿梭载体pZB21、宽宿主载体pBBR1MCS-2和整合载体pBR328-ldh R-cml - ldhL的转化,初步分析和证明了这些选择标记和在相应抗生素浓度下的效果:首先,对每一个选择标记基因来说,前述抗生素浓度是适于携带此选择标记基因的质粒的转化筛选和相应转化子培养的;其次,在前述抗生素浓度下,综合筛选平板阳性率和转化效率、培养物菌体形态异常程度等指标,四个选择标记基因中,以Cm和Tc抗性标记基因效果最好,Km抗性标记基因居中,Ap抗性标记基因最差.这些结果为ZM4、CP4基因工程遗传改造用抗性标记基因、质粒、抗生素的选择及转化系统的完善奠定了基础.     

谷氨酸棒杆菌质粒pXZ10145自发缺失突变体的特性及其重组质粒的构建

用谷氨酸棒杆菌质粒pxz10145转化钝齿棒杆菌T 6—13原生质体,得到自发缺失突变体pNAT65,该质粒为2．4kb,仍带有氯霉素抗性,经物理图谱分析表明,质粒pxz10145smaⅠ到claⅠ位点之间的片段已缺失,仍保留EcoRⅠ、XbaⅠ、BclⅠ三个酶的单切点。质粒pNAT65与pBR322用EcoRⅠ酶切连接得到重组质粒pNAR67,这一质粒在E．Coli中复制并表现Ap, Tc抗性,但氯霉素抗性能力大大降低,只能抗2μg／ml。     

运动发酵单胞菌ZM4、CP4菌株基因工程选择标记的研究

尽管质粒和选择标记的使用作为基因工程最基本的一环而为人们所熟知,但对一些特殊菌种（菌株）或研究很少的菌种（菌株）的基因工程操作来说,质粒和选择标记可能仍然是一个并未完全解决的问题,因而需要不断提高认识、不断改进。运动发酵单胞菌Zymomonasmobilis具有突出的产醇性能,但其多种内源质粒和多种抗性的特点,增加了其基因工程操作时质粒和选择标记选用的难度。本研究在测定四个抗生素即Ap、Cm、Te、Km对典型菌株ZM4、CP4的最低生长抑制浓度的基础上,初步确定了这两个菌株基因工程操作时的四个抗生素使用浓度依次分别为300、100、25、350μg／mL（ZM4）和500、100、25、250μg]mL（CP4）;并进一步通过穿梭载体pZB21、宽宿主载体pBBR1MCS-2和整合载体pBR328-ldhR—cml—ldhL的转化,初步分析和证明了这些选择标记和在相应抗生素浓度下的效果：首先,对每一个选择标记基因来说,前述抗生素浓度是适于携带此选择标记基因的质粒的转化筛选和相应转化子培养的;其次,在前述抗生素浓度下,综合筛选平板阳性率和转化效率、培养物菌体形态异常程度等指标,四个选择标记基因中,以Cm和Tc抗性标记基因效果最好,Km抗性标记基因居中,Ap抗性标记基因最差。这些结果为ZM4、CP4基因工程遗传改造用抗性标记基因、质粒、抗生素的选择及转化系统的完善奠定了基础。     

北京动物园动物肠道菌携带抗药性质粒的分离

分离了254种动物的肠道菌,其中兽类127种、鸟类78种、爬行类33种、两栖类4种、鱼类12种。用5种抗生素进行抗性测定后,分离到271株抗性菌株。用接触转移实验测定,其中41株的抗性可以转移,抗性不能转移的菌株经SDS消除实验测定,结果有154株的抗性可以消除。将抗性能转移的菌株和10％的抗性不能转移但经SDS可以消除的菌株,用抽提DNA或制备溶菌物进行DNA琼脂糖凝胶电泳测定,除染色体带外,均有质粒带,说明这些可转移和消除的抗性都是由抗药性质粒所控制。其中P族质粒4个,能启动染色体转移的质粒4个。     

大肠杆菌粘端质粒pJRD215在兼性自养多能硫杆菌中的带动转移

通过接合将广泛寄主范围的转移性IncP质粒RP_4、R68.45、RP_1::Tn501和pUB307从大肠杆菌转移到了兼性自养多能硫杆菌中,质粒上的Ap、Tc和Km抗性基因在多能硫杆菌中均得到表达。IncQ类群的粘端质粒pJRD215在转移性IncP质粒的带动下,从大肠杆菌转移到了多能硫杆菌,转移频率为8.9×10~(-5)——801×10~(-4),并对pJRD215在多能硫杆菌中的稳定性进行了测定。本文首次将非转移性质粒载体引入到兼性自养多能硫杆菌中。     

细菌抗药质粒中抗性基因的易位作用

我们从临床分离的二株大肠杆菌与二株痢疾杆菌中,分别分离出带有抗药质粒ER275、ER396(所带的抗性基因为:Tc~r、Cm~r、Sm~r、Ap~r、Su~r),与DR233、DR416(所带的抗性基因为:rc~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)。把这些抗药菌株(为了实验方便,将DR233与DR416转移到大肠杆菌C_(600)~(Rif)~r)与大肠杆菌J5-3/R144drd3(Km~r)配对,使R144drd3质粒进入上述菌株,组成二种质粒共存的菌株。在此菌株的细胞中,ER275与ER396质粒中的Ap抗     

大肠杆菌粘端质粒pJRD215在兼性自养多能硫杆菌中的带动转移*

通过接合将广泛寄主范围的转移性IncP质粒RP_4、R68.45、RP_1::Tn501和pUB307从大肠杆菌转移到了兼性自养多能硫杆菌中,质粒上的Ap、Tc和Km抗性基因在多能硫杆菌中均得到表达。IncQ类群的粘端质粒pJRD215在转移性IncP质粒的带动下,从大肠杆菌转移到了多能硫杆菌,转移频率为8.9×10^-5——801×10^-4,并对pJRD215在多能硫杆菌中的稳定性进行了测定。本文首次将非转移性质粒载体引入到兼性自养多能硫杆菌中。     

微囊藻质粒与毒性

尽管目前已从许多单细胞和丝状蓝藻中提取出了质粒,并对某些质粒作了全面的鉴定,但这些蓝藻质粒所携带的遗传信息及其功能尚不清楚。一些学者推测某些蓝藻质粒可能与蓝藻的抗菌素抗性、重金属抗性、毒素的产生、气泡等表型有关6。       

大肠杆菌质粒RK8的分离及生化分析

耐药质粒RK8是从上海水域中的耐药大肠杆菌的RK8细胞中分出的,通过接合转移、转化、琼脂糖凝胶电泳及电镜测定,证明它是可转移的质粒,编码3″-羟基磷酸转移酶。由凝胶电泳可看出两种质粒区带,经电镜测定,根据周长计算,它们的分子量分别为:37.3×10~6,27.4×10~6道尔顿。将RK8与pBR322进行重组,其重组体带Km、Am、Tc三种抗性,分子量比RK8大。     

多粘芽孢杆菌质粒的研究 Ⅰ.多粘芽孢杆菌质粒的分离和鉴定

从多粘菌素E产生菌多粘芽孢杆菌中分离到两株药物抗性菌株,其中P19-4为双重抗生素抗性菌株(Ap~R、Sm~R),P250-2为多重抗生紊抗性菌株(Pen~R、Ap~R、Sm~R、Em~R、Tc~R、Nm~R、Cm~R、Km~R)。用吖啶橙消除质粒试验及亚硝基胍回复突变试验,初步证明抗生素抗性基因在质粒上,而决定多粘菌素E生物合成的基因可能在染色体上。用琼脂糖-溴化乙锭凝胶电泳分析在两株菌的DNA中鉴别出明显的质粒带,用电镜方法在两株菌的DN^制剂中均观察到共价闭合超螺旋和开放型环状两种构型的DNA分子。     

Ap、Km和Cm抗性细菌在土壤中的差异分布及成因

从不同区域土壤中分离细菌：对其进行氨苄青碡素、卡那霉素和氯霉素的抗性测试,以及抗药性质粒分析。结果表明,对照区和生活区土壤细菌抗氨苄青霉素和卡那霉素菌株比例未见显著性差异,未检出抗氯霉素细菌。保护区中抗氨苄青霉素、卡那霉素菌株含质粒比例均为18.2％,生活区中抗氨苄青霉素和卡那霉素菌株含质粒比例分别为36.4％和27．3％。随机抽提质粒转化无抗忡菌,表明部分抗菌素抗性基因是由质粒携带。实验结果认为本地土壤中抗菌素抗性菌分布差异尚未有显著性表现。     

大肠杆菌抗药性质粒pFD3的链霉素抗性表达

Cohen等‘31研究大肠杆菌抗药性质粒R6 （此质粒携带卡那霉素、新霉素、氯霉素、四环 素、链霉素抗性）,发现在用卡那霉素抗性、新 霉素抗性或氯霉素抗性作为选择性标记进行转 化时,极少数转化子失掉链霉素抗性。本文报 道大肠杆菌抗药性质粒pFD 3（此质粒携带四 环素、链霉素、氯霉素、氨苇青霉素、磺胺抗性） 在经结合转移或转化途径传递给大肠杆菌C'₆₀₀ 时,所得的转移子、转化子中四环素、氯霉素、氨 苇青霉素及磺胺抗性都能正确表达,而链霉素 抗性则不能完全表达。     

食源性沙门氏菌耐药性检测及相关质粒

[目的]测定390株沙门氏菌的抗生素药敏性,研究部分多重耐药株中质粒与其宿主耐药表型之间的关系及其在接合过程中对耐药性水平转移的影响.[方法]使用选择性培养基分离到沙门氏菌并通过PCR确认后,按照琼脂稀释法测定分离株对供试抗生素的药敏性,试剂盒提取代表性多重耐药株中的质粒,HindⅢ酶切,DPS软件分析电泳后质粒图谱.通过接合试验研究质粒在抗生素抗性水平转移中的作用.[结果]沙门氏菌分离株对四环素耐药最为普遍(58.2%),其次为链霉素(42.8%)、卡那霉素(39%)和氨苄青霉素(38.2%),对头孢西丁、氯霉素、庆大霉素、头孢曲松、阿莫西林甲氧苄啶、头孢替呋钠和萘啶酮酸的耐药率分别为27.2%、26.9%、21%、19%、18.2%、17.9%、14.6%和12.3%.抗性质粒编码的相同或相似沙门氏菌耐药表型与其中所含的耐药质粒并不呈现出严格的对应关系.质粒携带的抗性基因可通过接合作用转移,接合效率在2.4×10-4到5.6×10-1之间.[结论]食源性沙门氏菌对常用抗生素的多重耐药已经成为普遍现象,抗性质粒的同源性与其宿主耐药表型无直接相关性,其携带的耐药基因可通过接合作用在不同细菌种属之间高频传递.     

便于抗性基因分离和分子重组的系列质粒的构建

在分子克隆实验中,选择性标记特别是抗生素抗性标记是最常用和不可或缺的分子材料。为便于实验室获得和使用携带有不同末端序列的选择性标记,以质粒pBlueScriptSK(-)为基础,构建了分别携带有卡那霉素、博莱霉素、红霉素、潮霉素和庆大霉素等抗性基因的系列质粒pSKsymKm、pSKsymBle、pSKsymEry、pSKsymHyg和pSKsymGm。通过限制性酶切和胶回收技术,可以从上述构建的质粒中方便地获得带有理想接头的抗生素抗性基因。     

变铅青链霉菌对噬菌体ψHAU3抗性与异常修饰之间的相互关系

变铅青链霉菌异常修饰突发菌株ＺＸ１同时丧失了对噬菌体ψＨＡＵ３的抗性。遗传学杂交结果揭示,ＤＮＡ降解和对ψＨＡＵ３抗性这两种表型从不发生分离。以ＺＸ１为宿主和链霉菌低拷贝质粒ＳＣＰ２衍生的载体ｐＩＪ９２２为载体,构建了变铅青链霉菌ＪＴ４６的基因组文库。在８０００多个转化子中获得了一个能使ＺＸ１对ψＨＡＵ３显示抗性的杂合质粒,命名为ｐＩＪ８３１０。它除了含有完整的ｐＩＪ９２２外,还携带了大约１１ｋｂ     

多酶单一切点Tac启动子质粒pTL的组建与应用

本工作组建了一个含Tac启动子(promoter)的表达载体质粒pTL。pTL带有Trp-35区、Lac-10区及两个终止区(t_1t_2),并带有EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ、SalⅠ、PstI及HindⅢ等单一酶切点,可以在这些切点中插入各种基因片段,由Tac启动子促进基因的表达。在Ap抗性基因中无PstⅠ切点,故在PstⅠ切点插入外源基因后,Ap抗性不受影响。用pTL表达人干扰素αD基因,获得较高的产率,每立升菌液约得8.2×10~7单位,相当于每立升4mg干扰素。     

克雷伯氏菌属(Klebsiella)细菌比较基因组学分析揭示多复制子抗性质粒介导广泛的抗性基因传播

[目的] 研究克雷伯氏菌与多复制子抗性质粒间的关系,分析细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制。[方法] 以2018-2020年分离的56株不同来源克雷伯氏菌（Klebsiella sp.）分离株为研究对象,利用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,对分离菌株进行全基因组测序（WGS）,通过细菌全基因组关联分析（BGWAS）技术和比较基因组学方法深入解析多复制子抗性质粒形成的机制。[结果] 耐药表型分析发现野生动物来源的菌株具有更广的耐药谱系,总体Klebsiella sp.对氨苄西林表现出很高的耐药率（80.36%）,尤其是马来穿山甲来源菌株对头孢类抗生素高度耐受,同时对氯霉素、左氧氟沙星和复方新诺明等药物耐受,基因组分析发现这些菌株携带了抗性质粒和更多的抗生素抗性基因。进一步对69个质粒序列分析,发现有28个质粒为多复制子质粒,主要携带bla_CTX-M-15、bla_CTX-M-14、bla_CTX-M-55、bla_OXA-1和bla_TEM-1等β-内酰胺酶基因。细菌携带质粒类型分析认为Klebsiella pneumoniae可能是多复制子质粒的重要宿主,质粒骨架与结构分析发现多复制子质粒多由2个或2个以上单个质粒融合而成,携带此类质粒的菌株不仅获得了更广的耐药表型,而且在全球传播扩散分布逐年增加,因此产生对抗生素环境更强的适应性。[结论] 多重耐药性细菌呈现的表型与携带的多复制子质粒有关,相比较下多复制子质粒比非多复制子质粒有更强的抗性基因携带能力,或许是细菌在强大的抗生素压力下产生的重要响应机制。本研究对于未来探索细菌抗性基因的传播扩散机制具有重要意义。     

质粒pBR322的温度敏感突变株

携带质拉pBR322的大肠杆菌8021经亚硝基胍诱变后,获得一批温度敏感突变株。携带这些质粒的宿主细胞在含药(氨基苄青霉素、四环素)培养基中,于30℃能正常生长,而于42℃则不能正常繁殖;接种于无药培养基中,即使42℃亦能正常生长。这些突变株中,有四株在37℃亦能表现温度敏感性。对其中一株进行了高温(42℃)敏感细胞分离的观察,在42℃时,耐药细胞数目基本稳定,而敏感细胞数目明显增加。 通过这些突变株对药物抗性的温度敏感性观察、突变质粒DNA的转化及高温分离现象,证明宿主对药物抗性的温度敏感性是由于质粒复制部分发生突变所致。 从它们的电泳及Eco RI酶解图谱来看,在突变质粒的分子量及切点数目上未看到与出发株的差异。