宿主细菌调控整合子捕获和重组耐药性基因盒的机制研究

整合子通过位点特异性重组、捕获与表达外源基因盒，介导耐药基因水平转移，严重威胁着医院感染的控制及抗感染治疗。但其介导基因盒重组的机制仍未明了。最近文献提出宿主细菌通过SOS反应系统调控整合酶的表达而调控整合子基因盒重组，具体机制尚不清楚。该报告也不能排除SOS反应系统外是否还存在其它调控机制。我们前期的研究结果表明：不能完整转录翻译整合酶的整合子，如辅以高表达整合酶质粒，抗生素仍表现出调控整合子重组的能力。因此，我们认为SOS反应系统不是宿主菌唯一的整合子调控机制，本课题组首先对I类整合子在2011年和2012年的肠杆菌科菌株中的分布，基因盒结构进行了流行病学调查，共调查了845株肠杆菌科菌株，其中整合酶阳性菌株231株，整合酶阳性率为27.3%，共检测到基因盒结构组合14种，其中部分整合子含有两组基因盒，部分整合子不含基因盒。构建新的整合频率评价指标，构建低拷贝整合酶表达质粒，消除了整合酶对整合频率的影响，构建耐药基因序列连接lacz基因序列构成的基因盒结构，将整合频率转化为蓝白斑表型直观的表现出来。通过λRed 同源重组基因敲除的方法单，多，全部切断SOS通路关键点，并使用绿色荧光蛋白构建质粒验证敲除是否成功，从而得到SOS通路关键点缺失菌株。将新的评价整合指标构建的两个质粒转入普通菌株及SOS通路关键点缺失菌株中，观察在不同种类不同浓度抗生素平板上的蓝斑出现比例评价抗生素对各种菌株整合频率的调节作用。并初步观察到了调节现象。验证了我们的理论，SOS反应不是宿主菌唯一的整合子调控机制。研究结果将用于指导临床上防止和控制耐药性基因快速播散。