大肠杆菌小RNA-MicA在多粘菌素诱导和耐药中的作用机制研究

批准号:
81702040
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
罗琦霞
依托单位:
学科分类:
H2206.病原生物变异与耐药
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑焙文、孙泽宇、陈德莹、方云辉、郭丽华、牛天水、肖婷婷
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中文摘要
革兰氏阴性菌对多粘菌素的耐药问题已引起全球关注。小RNA(sRNA)在细菌对抗生素应答中起重要调控作用。我们前期研究发现,多粘菌素诱导下大肠杆菌MicA(一个sRNA)的表达大幅度增加,其调控的下游基因表达改变,且临床分离大肠杆菌耐药株中存在MicA核苷酸区突变,表明MicA在多粘菌素诱导和耐药中起重要作用,但机制不明确。基于前期研究结果,本项目拟:1)利用高通量转录组测序等方法,结合已报道的MicA下游基因,在模式菌中系统阐述与多粘菌素作用相关的MicA下游基因并验证;2)在临床分离多粘菌素耐药株中,检测MicA及其与多粘菌素作用相关下游基因的突变和表达变化,验证和筛选有意义的目标下游基因;3)构建目标基因突变株和回补株,进行表型和功能研究,从而阐明MicA及其调控的下游基因在多粘菌素诱导和耐药中的作用机制。本项目有助于完善临床分离株的多粘菌素耐药产生机制,为药物靶标的发掘提供理论基础。
英文摘要
Polymyxin resistance in Gram-negative bacteria has becoming a worldwide concerned antimicrobial resistance problem. Small RNA (sRNA) plays an important regulation role in antibiotic response in bacteria. Our studies have demonstrated that the expression of Escherichia coli MicA (a sRNA) significantly increased when induced by polymyxin, and several MicA regulated genes have changed expression. We also find micA mutation in some of clinical isolated polymyxin resistant E. coli. All these results have demonstrated an important function of MicA in polymyxin induce and resistance. But we don’t know the exact mechanism. Based on the previous studies, this project will, 1) Employ high throughput transcriptome and other methods, combined with the reported MicA regulated genes, to explore and demostrate the MicA regulated downstream genes which are related to polymyxin effect; 2) Demonstrate and select the meaningful genes through identify the mutation and expression of the clinical isolated polymyxin resistant E. coli; 3) Construct the mutants and complementation strains of the target genes to figure out the phenotypes and functions, so that we can explain the proper function mechanism of MicA and its regulated genes in polymyxin induce and resistance. Through this study, we will provide the theoretical basis for the mechanism of polymyxin-resistant bacteria and for the exploration of new drug targets.
临床分离大肠埃希菌非mcr介导的多粘菌素耐药,通常由染色体上二元调控系统基因pmrA/pmrB的突变所致。大肠埃希菌染色体基因突变导致的多粘菌素耐药机制有待进一步探索。MicA是一个全局调控的sRNA,前期预实验发现其与多粘菌素耐药的相关性。本项目旨在研究micA基因在大肠埃希菌多粘菌素耐药中的作用:利用高通量转录组测序等方法,在模式菌中研究与多粘菌素耐药相关的MicA下游基因并验证;在临床分离多粘菌素耐药株中,检测MicA及其相关下游基因的突变和表达变化,筛选和验证目标下游基因。.项目主要研究结果如下:1)首先利用生物信息学预测到MicA调控的下游基因,再利用RNA-seq分析大肠埃希菌野生型和ΔmicA 突变株在有或无多粘菌素压力下的转录本,分析差异表达基因,并用荧光定量RT-qPCR验证,最终获得与多粘菌素耐药相关的MicA调控的下游基因。2)项目研究中发现了phoP受micA调控,并进行相应功能解析。3)项目在多粘菌素诱导耐药中发现了EvgA/EvgS双组份调控系统的突变对大肠埃希菌多粘菌素耐药的作用:EvgS突变导致大肠埃希菌对多粘菌素耐药,推测EvgS作为外膜感应蛋白的突变,会导致EvgA持续磷酸化,从而调控EvgA调控的下游基因表达,最终导致多粘菌素耐药。4)项目还从临床中筛选出30株非mcr介导的多粘菌素耐药大肠埃希菌,没有发现其MicA的突变,但发现micA调控的phoPQ基因的突变,及pmrAB基因的突变。本项目发现新的多粘菌素耐药相关基因(evgAS)及其可能的调控机制,为后续进一步深入研究多粘菌素耐药机制奠定基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Prevalence and transmission of mobilized colistin resistance (mcr) gene in bacteria common to animals and humans
动物和人类常见细菌中动员型粘菌素抗性 (mcr) 基因的流行和传播
DOI:10.1016/j.bsheal.2020.05.001
发表时间:2020-06-01
期刊:BIOSAFETY AND HEALTH
影响因子:--
作者:Luo, Qixia;Wang, Yuan;Xiao, Yonghong
通讯作者:Xiao, Yonghong
Silent transmission of an IS1294b-deactivated mcr-1 gene with inducible colistin resistance
IS1294b 失活的 mcr-1 基因的无声传播具有诱导型粘菌素抗性
DOI:10.1016/j.ijantimicag.2018.01.004
发表时间:2018
期刊:International Journal of Antimicrobial Agents
影响因子:10.8
作者:Kai Zhou;Qixia Luo;Qin Wang;Chen Huang;Haifeng Lu;John W. A.Rossen;Yonghong Xiao;Lanjuan Li
通讯作者:Lanjuan Li
In vitro reduction of colistin susceptibility and comparative genomics reveals multiple differences between MCR-positive and MCR-negative colistin-resistant Escherichia coli
粘菌素敏感性的体外降低和比较基因组学揭示了 MCR 阳性和 MCR 阴性粘菌素耐药大肠杆菌之间的多重差异
DOI:10.2147/idr.s210245
发表时间:2019-01-01
期刊:INFECTION AND DRUG RESISTANCE
影响因子:3.9
作者:Luo, Qixia;Niu, Tianshui;Li, Lanjuan
通讯作者:Li, Lanjuan
Serotype Is Associated With High Rate of Colistin Resistance Among Clinical Isolates of Salmonella.
沙门氏菌临床分离株中血清型与高粘菌素耐药率相关
DOI:10.3389/fmicb.2020.592146
发表时间:2020
期刊:Frontiers in microbiology
影响因子:5.2
作者:Luo Q;Wang Y;Fu H;Yu X;Zheng B;Chen Y;Berglund B;Xiao Y
通讯作者:Xiao Y
DOI:--
发表时间:2020
期刊:中国抗生素杂志
影响因子:--
作者:傅豪;罗琦霞;肖永红
通讯作者:肖永红
基于 One Health 策略的 mcr 阳性多重耐药
ST34 型沙门菌的流行传播机制及溯源研究
- 批准号:Y24H190002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:罗琦霞
- 依托单位:
国内基金
海外基金
