基于组学与微流控芯片技术的肺炎克雷伯菌ESBL耐药表型发生与转换机制的研究

基本信息
批准号:81470207
项目类别:面上项目
资助金额:70.00
负责人:高占成
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘琳,翟瑶,赵龙,张昭,杨冬红,许志赟,徐力,尚颖
关键词:
微流控芯片表型转换多组学超广谱β内酰胺酶肺炎克雷伯菌
结项摘要

The extended spectrum β-lactamase (ESBL)-producing Klebsiella pneumoniae (KP) is a major cause for treatment failure of infectious disease. However, the molecular mechanism of its phenotypic occurrence and transformation of ESBL gene in KP have not been completely understood so far. It was found that a certain amount of KP strains harboring ESBL gene were still sensitive to board-spectrum β-lactam antibiotics without resistant phenotype in our pilot study. In addition, some KP strains developed apparent heterogeneity after application of antimicrobial reagents in different concentration. The existence of "silence", variation and transformation of ESBL in their phenotypes in different environment is potentially modulated by a certain of pivotal regulating elements. In the current proposing project, we anticipate to deeply investigate the mechanism of the ESBL phenotypic "silence" in the ESBL genotype﹙+﹚/phenotype﹙-﹚KP strains, to surveil the pivotal regulating elements associated with ESBL gene expression, to decode and verify the molecular mechanism of phenotypic occurrence and transformation of ESBL gene with the application of microfluid chip and multi-omics (such as pangenomics, transcriptomics and proteinomics) analysis. This promising project may put forward an innovative theory for controlling the emerging and dissemination of KP antibiotic resistance.

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)产超广谱β内酰胺酶(Extended-spectrum β-lactamase, ESBL)是引起临床感染治疗失败的重要原因,但其ESBL耐药表型发生与转换的分子机制仍不明确。我们前期研究发现部分携带ESBL耐药基因的KP菌株仍对抗生素敏感,同时KP耐药表型在不同抗菌药物浓度梯度下存在明显异质性。这种ESBL基因在不同环境下表型"沉默"与差异表达,可能是其表型在某种关键元件的调控下相互转换的结果。本项目拟对携带ESBL耐药基因而表型阴性KP菌株,在基因组学、转录组学和蛋白组学分析的基础上,结合微流控芯片技术,研究ESBL基因﹙+﹚/表型﹙-﹚KP菌株表型"沉默"机制,筛选调控ESBL基因表达的关键元件,揭示和解析KP菌株ESBL耐药表型发生和转化的关键环节和分子机制,并对之加以验证,为控制KP耐药性的发生及传播提供新思路。

项目摘要

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)产超广谱β内酰胺酶(Extended-spectrum β-lactamase, ESBL)是引起临床感染治疗失败的重要原因,但其ESBL耐药表型发生与转换的分子机制仍不明确。我们通过对本项目组收集的ESBL表型阴性的细菌进行耐药基因PCR扩增及表型确证实验,在国内首次发现了ESBL基因阳性表型阴性的菌株。进一步通过构建不同启动子及其相关序列与blaSHV基因的重组质粒,明确启动子及其相关位点突变是ESBL型基因blaSHV-5,-12耐药表型转换的原因。此外,本研究在开展过程中还有如下发现:(1)发现了新的Kluyvera菌属新物种:胆道克吕沃菌。并且进一步发现细菌共生现象可能是细菌对抗抗生素的一种应对机制。(2)在一株多重耐药肺炎克雷伯杆菌中发现了一个同时携带多种耐药基因和多种重金属耐药基因的IncHI2型质粒,并且完成了质粒全基因组测序。(3)发现了一株变栖克雷伯菌X39,证实菌株X39是一株既可以感染动物和人,也可以侵染植物并在植物中定植的细菌。(4)通过对13株不同耐药级别的肺炎克雷菌进行全基因组测序,从基因组水平阐明了细菌耐药传播的机制。以上研究结果可以为控制肺炎克雷伯菌耐药性的发生及传播提供新思路,为利用CRISPR-Cas9基因编辑系统编辑耐药性肺炎克雷伯菌ESBL耐药基因,实现多重耐药肺炎克雷伯菌向敏感肺炎克雷伯菌转化提供依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022

相似国自然基金

1

基于CRISPR-Cas9基因编辑及微流控芯片系统研究噬菌体介导的肺炎克雷伯菌耐药性沉默机制

批准号:81870010
批准年份:2018
负责人:高占成
学科分类:H0102
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
2

多重耐药肺炎克雷伯菌质粒基因组的分子进化机制

批准号:31100917
批准年份:2011
负责人:刘琦
学科分类:C0607
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于MODS和实时荧光PCR微流控芯片同步检测结核表型耐药和基因型耐药的技术研究

批准号:81672193
批准年份:2016
负责人:许建中
学科分类:H0606
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
4

基于微流控芯片的肝癌细胞外微环境酸化监测与耐药研究

批准号:30870753
批准年份:2008
负责人:周小棉
学科分类:C1008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目