Preview

Проблемы особо опасных инфекций

Расширенный поиск

Способ определения профиля генов антибиотикорезистентности у штаммов Vibrio cholerae с помощью ПЦР в режиме реального времени

https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-79-86

Полный текст:

Аннотация

Цель работы заключалась в конструировании и опытно-экспериментальных исследованиях набора реагентов для выявления спектра генов, детерминирующих резистентность к антибактериальным препаратам у штаммов Vibrio cholerae.

Материалы и методы. В работу были взяты штаммы V. cholerae, выделенные от людей и из объектов окружающей среды во время эпидосложнений и в благополучный по холере период. Чувствительность к антимикробным препаратам оценивали диско-диффузионным методом. Полногеномное секвенирование проведено на приборе Illumina MiSeq. Профиль генов резистентности определяли на основании сравнения с базой данных ResFinder. Проведены оптимизация температурного режима, состава реакционных смесей, подбор параметров реакции, определены специфичность, чувствительность и воспроизводимость сконструированного прототипа тест-системы.

Результаты и выводы. Для взятых в работу штаммов определен спектр устойчивости к антибиотикам и профиль генов резистентности. Для разработки мультиплексной ПЦР выбраны наиболее распространенные в популяциях V. cholerae гены, обусловливающие устойчивость к тетрациклину (tetA), стрептомицину (strA), флорфениколу/хлорамфениколу (floR) и триметоприму/сульфаметоксазолу (две формы гена дигидрофолатредуктазы: dfrA1 и dhfR), а также ген интегразы SXT-элемента (int). В реакции специфично выявляются маркеры в соответствии с геномным профилем резистентности, что коррелирует с фенотипическим проявлением устойчивости, определенным диско-диффузионным методом. Чувствительность разработанной панели праймеров и зондов для штаммов V. cholerae составила 103 –104  КОЕ/мл. Таким образом, учитывая специфичность, быстроту и простоту постановки реакции, разработанная система праймеров и зондов может быть успешно применена для предварительной оценки резистентности штаммов V. cholerae к антимикробным препаратам. 

Об авторах

А. С. Гладких
ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока»
Россия


И. С. Федотова
ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока»
Россия


Л. В. Миронова
ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока»
Россия


Список литературы

1. Munita J.M., Arias C.A. Mechanisms of antibiotic resistance. Microbiol. Spectr. 2016; 4(2):VMBF-0016-2015. DOI: 10.1128/microbiolspec.VMBF-0016-2015.

2. Davies J., Davies D. Origins and evolution of antibiotic resistance. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2010; 74(3):417–433. DOI: 10.1128/MMBR.00016-10.

3. Aslam B., Wang W., Arshad M.I., Khurshid M., Muzammil S., Rasool M.H., Nisar M.A., Alvi R.F., Aslam M.A., Qamar M.U., Salamat M.K.F., Baloch Z. Antibiotic resistance: a rundown of a global crisis. Infect. Drug. Resist. 2018; 11:1645–1658. DOI: 10.2147/IDR.S173867.

4. Partridge S.R., Kwong S.M., Firth N., Jensen S.O. Mobile genetic elements associated with antimicrobial resistance. Clin. Microbiol. Rev. 2018; 31(4):e00088-17. DOI: 10.1128/CMR.00088-17.

5. Das B., Verma J., Kumar P., Ghosh A., Ramamurthy T. Antibiotic resistance in Vibrio cholerae: Understanding the ecology of resistance genes and mechanisms. Vaccine. 2020; 38(Suppl 1):A83A92. DOI: 10.1016/j.vaccine.2019.06.031.

6. Burrus V., Marrero J., Waldor M.K. The current ICE age: bio¬ logy and evolution of SXT-related integrating conjugative elements. Plasmid. 2006; 55(3):173–83. DOI: 10.1016/j.plasmid.2006.01.001.

7. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., Lesin V.M., Nikolenko S.I., Pham S., Prjibelski A.D., Pyshkin A.V., Sirotkin A.V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M.A., Pevzner P.A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol. 2012; 19(5):455–77. DOI: 10.1089/cmb.2012.0021.

8. Zankari E., Hasman H., Cosentino S., Vestergaard M., Rasmussen S., Lund O., Aarestrup F.M., Larsen M.V. Identification of acquired antimicrobial resistance genes. J. Antimicrob. Chemother. 2012; 67(11):2640–4. DOI: 10.1093/jac/dks261.

9. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 2018; 35(6):1547–9. DOI: 10.1093/molbev/msy096.

10. Kalendar R., Khassenov B., Ramankulov Y., Samuilova O., Ivanov K.I. FastPCR: An in silico tool for fast primer and probe design and advanced sequence analysis. Genomics. 2017; 109(3–4):312–9. DOI: 10.1016/j.ygeno.2017.05.005.

11. Spagnoletti M., Ceccarelli D., Rieux A., Fondi M., Taviani E., Fani R., Colombo M.M., Colwell R.R., Balloux F. Acquisition and evolution of SXT-R391 integrative conjugative elements in the seventh-pandemic Vibrio cholerae lineage. mBio. 2014; 5(4):e0135614. DOI: 10.1128/mBio.01356-14.

12. Kitaoka M., Miyata S.T., Unterweger D., Pukatzki S. Antibiotic resistance mechanisms of Vibrio cholerae. J. Med. Microbiol. 2011; 60(Pt 4):397–407. DOI: 10.1099/jmm.0.023051-0.

13. Verma J., Bag S., Saha B., Kumar P., Ghosh T.S., Dayal M., Senapati T., Mehra S., Dey P., Desigamani A., Kumar D., Rana P., Kumar B., Maiti T.K., Sharma N.C., Bhadra R.K., Mutreja A., Nair G.B., Ramamurthy T., Das B. Genomic plasticity associated with antimicrobial resistance in Vibrio cholerae. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2019; 116(13):6226–31. DOI: 10.1073/pnas.1900141116.

14. Крицкий А.А., Челдышова Н.Б., Заднова С.П., Плеханов Н.А., Смирнова Н.И. Способ одновременного выявления штаммов Vibrio cholerae и определения в их геноме генов лекарственной устойчивости с помощью ПЦР в режиме реального времени. Биотехнология. 2018; 34(2):70–9. DOI: 10.21519/0234-27582018-34-2-70-79.

15. Gladkikh A.S., Feranchuk S.I., Ponomareva A.S., Bochalgin N.O., Mironova L.V. Antibiotic resistance in Vibrio cholerae El Tor strains isolated during cholera complications in Siberia and the Far East of Russia. Infect. Genet. Evol. 2020; 78:104096. DOI: 10.1016/j.meegid.2019.104096.

16. Wang R., Yu D., Yue J., Kan B. Variations in SXT elements in epidemic Vibrio cholerae O1 El Tor strains in China. Sci. Rep. 2016; 6:22733. DOI: 10.1038/srep22733.

17. Osman K.M., Kappell A.D., Elhadidy M., ElMougy F., Abd El-Ghany W.A., Orabi A., Mubarak A.S., Dawoud T.M., Hemeg H.A., Moussa I.M.I., Hessain A.M., Yousef H.M.Y. Poultry hatcheries as potential reservoirs for antimicrobial-resistant Escherichia coli: A risk to public health and food safety. Sci. Rep. 2018; 8(1):5859. DOI: 10.1038/s41598-018-23962-7.


Для цитирования:


Гладких А.С., Федотова И.С., Миронова Л.В. Способ определения профиля генов антибиотикорезистентности у штаммов Vibrio cholerae с помощью ПЦР в режиме реального времени. Проблемы особо опасных инфекций. 2021;(2):79-86. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-79-86

For citation:


Gladkikh A.S., Fedotova I.S., Mironova L.V. Method for Determining the Profile of Antibiotic Resistance Genes in the Vibrio cholera Strains by RT-PCR. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2021;(2):79-86. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-79-86

Просмотров: 81


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0370-1069 (Print)
ISSN 2658-719X (Online)