我们在此描述三种不同的方案 体外 接合、转导和自然转化的研究 金黄色葡萄球菌
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我们在此描述三种不同的方案 体外 接合、转导和自然转化的研究 金黄色葡萄球菌
一种重要机会性人类病原体的关键特征 金黄色葡萄球菌 其非凡的能力是迅速获得对抗生素的耐药性。基因组学研究显示 S. aureus 携带许多位于可移动遗传元件上的毒力基因和耐药基因，表明水平基因转移（HGT）在其中发挥关键作用 S. aureus 进化。然而，目前尚缺乏对用于研究水平基因转移（HGT）的方法学的完整而详细的描述。 S. aureus 仍然缺乏，尤其是在自然转化方面，最近才在该细菌中报道了这一现象。本研究描述了三种适用于该细菌的实验方案 体外 HGT 研究 S. aureus：接合、噬菌体转导和自然转化。为此目的，该 cfr 基因（氯霉素/氟苯尼考抗性），该基因赋予分型酚类、林可酰胺类、噁唑烷酮类、截短侧耳素类和链阳性菌素A（PhLOPSA）抗性表型，被用于研究其作用机制。 S. aureus 将遗传物质转移至其他菌株的能力对于理解耐药性的快速获得至关重要，有助于阐明监测项目中报告的传播模式，或进一步预测未来的扩散方式。
Staphylococcus aureus 是一种共生的革兰氏阳性细菌，天然定植于人类和动物的皮肤及鼻腔。该菌种是医院和医疗机构中院内感染的主要致病原因。此外，其对多种抗菌化合物产生耐药性的能力，已使由该细菌引发的感染的防控成为全球性关注的问题。
目前已知有两种主要途径参与耐药表型的传播：耐药基因型的克隆扩散以及遗传决定因子在细菌群体中的传播。对于S. aureus而言，已发现多种抗生素耐药基因（以及毒力决定因子）与可移动遗传元件（MGEs）相关1。这些元件存在于S. aureus基因组中，表明遗传物质在细菌群体内的获得与转移可能在S. aureus的适应与进化过程中发挥重要作用。
遗传物质可以通过革兰氏阳性菌中三种已知的水平基因转移（HGT）机制进行交换：转化、接合和噬菌体转导。转化涉及游离DNA的摄取。为了获得外源DNA，细菌细胞需要发育至一种特殊的生理阶段：感受态阶段。当达到这一阶段时，感受态细胞能够将DNA转运至细胞质中，从而获得新的遗传决定因子。对于S. aureus而言，其天然转化能力的存在最近已被证实2。与此一致的是，我们课题组揭示了SigH因子（一种隐匿性的二级转录σ因子）在感受态发育阶段中的表达重要性，并阐明了其组成型表....
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注意：本研究所使用的菌株和材料分别列于表1和材料表中。在传播实验中，使用N315和COL的cfr阳性衍生株作为cfr基因的供体菌株（N315-45和COL-45）。这些菌株此前通过接合实验获得，供体菌为一株临床分离的携带cfr基因的Staphylococcus epidermidis菌株（ST2），接合操作按照标准接合实验方案进行（见下文）。该菌株携带的cfr基因位于一种pSCFS7样质粒上7。
1. 使用滤膜交配法进行接合
注意：以携带cfr基因的S. aureus N315菌株（N315-45）7（CmR）作为供体，COL8或Mu509菌株（TetR，CmS）作为受体。能够在含32 mg/L氯霉素加8 mg/L四环素的培养基中生长的双抗性菌落（TetR，CmR）被视为疑似接合子，通过菌落PCR检测cfr基因的存在，并测定其受体菌的药物敏感性谱....
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此处展示的结果此前已发表（改编自参考文献7，经出版方许可）。我们通过研究三种水平基因转移（HGT）机制，探讨了导致低水平利奈唑胺耐药并表达PhLOPSA耐药表型14,15的cfr基因在S. aureus菌株中的潜在传播途径。
图1展示了接合实验中获得的结果。该接合方案可用于种间传播（A）以及种内传播（B），在不同接合供体中使用相同的接合载体可获得相似的结果。接合效率的计算公式为：转接合子数量（菌落形成单位，CFU/ml）/受体细胞数量（CFU/ml）。所获得的频率范围为 1 × 10-6 至 1 × 10-5，使用 S. epidermidis 或 S.......
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本研究描述了三种用于研究金黄色葡萄球菌（S. aureus）中遗传决定因子水平基因转移（HGT）的主要方法。尽管转导和接合转移已研究数十年，但自然转化的存在直到最近才被确认2。因此，S. aureus 具备所有三种主要的HGT方式，需对这三种方式均进行检测，以明确遗传决定因子可能的传播途径。本研究的目的是汇编完整的实验方案，并提供先前已发表研究中所用方法的实用信息7。尽管接合转移和转导的实验方案已有报道，但本文是首次详细描述转化实验方案的论文.
采用滤膜接合方法进行接合是一种简单且可应用于研究不同细菌物种间接合转移的技术7,10。通过使用标准化的接种物，受体菌在18–24小时后的数量可达约109 CFU/mL。转化子数量具有变异性，且数值表现出明显的菌株依赖性，但通常在接合结果为阳性时，转化子数量.......
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作者无任何利益冲突需要披露。
本工作部分得到了武田科学基金会、辉瑞学术贡献以及日本学术振兴会外国研究人员博士后奖学金（FC）的支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
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| 胰蛋白胨大豆肉汤（TSB） | Becton Dickinson | 211825 | |
| 脑心浸出液（BHI） | Becton Dickinson | 211059 | |
| 营养肉汤 No. 2 | Oxoid | CM0067 | |
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| 纤维素酯网格0.45 μm HAWG 滤膜 | Merck Milipore | HAWG 02500 | |
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