基于MMR系统基因突变/缺失的食源性沙门氏菌耐药机制

沙门氏菌是危害食品安全，导致疾病爆发的最常见食源性病原菌之一。抗生素的使用导致沙门氏菌出现耐药性，已知耐药机制主要有抗生素靶标基因突变、外排泵过度表达、可移动耐药基因和膜通透性改变等，但至今尚无研究准确阐明这些耐药机制协同作用的影响因素及其相互关系。本研究采用甲基导向错配修复（Methyl-directed Mismatch Repair, MMR）突变/缺失的强耐药食源性沙门氏菌超级突变子为材料，主要研究突变/缺失的MMR系统介导的沙门氏菌其它耐药机制的作用水平及其协同作用时的相互关系，MMR系统突变/缺失对耐药基因水平转移与传播的影响水平，基因突变/缺失MMR系统中mutS蛋白对错配DNA的识别活性等内容，揭示MMR系统突变/缺失介导的食源性沙门氏菌耐药性产生新机制。研究结果可为进一步丰富沙门氏菌耐药机制、预防食源性沙门氏菌耐药株出现和传播提供理论参考，保障食品安全和公共卫生安全。

多重耐药沙门氏菌严重威胁着食品安全和公共卫生安全。目前对沙门氏菌基于药物靶标基因突变、外排泵表达和可移动耐药基因等耐药机理的影响因素及其相互作用介导的耐药机制尚不清楚。本研究以强耐药沙门氏菌超级突变子（Salmonella hypermutator，SHM）作为材料，揭示了甲基导向错配修复（Methyl-directed Mismatch Repair，MMR）系统基因突变/缺失对沙门氏菌其他耐药机制的影响及其相互作用介导的耐药性。研究表明：高自发突变频率SHM流行非常广泛，MMR系统中mutS、mutH、mutL和uvrD的突变或表达直接影响SHM的耐药性和突变频率，突变型MutS在α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲等结构和组成上与正常MutS存在显著差异，对错配DNA的识别能力降低。功能区氨基酸变异导致MutS识别能力以及MMR系统修复能力降低，是导致沙门氏菌突变频率升高和耐药性增强的主要因素之一。2D-电泳和HPLC-MS分析结果表明， SHM中一些转录延伸因子、核糖体蛋白和热休克蛋白等的表达量显著变化及出现可能与SHrM的突变频率和耐药性相关。SHM作为受体细胞更容易与野生型沙门氏菌和大肠杆菌发生接合作用，获得对头孢西丁、阿莫西林-克拉维酸和甲氧苄啶-磺胺甲恶唑等抗生素的耐药性，导致SHM多重耐药性增强。