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Metodología para el Estudio de la transferencia horizontal de genes en Staphylococcus aureus

DOI:

10.3791/55087

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March 10th, 2017

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1Division of Biomedical Science, Faculty of Medicine, University of Tsukuba, 2Department of Basic Biomedical Science, Universidad Europea de Madrid, 3Human Biology Program, School of Integrative and Global Majors, University of Tsukuba, 4Laboratory of Nosocomial Infections, Department of Bacteriology, Centro Nacional de MicrobiologÍa, Instituto de Salud Carlos III, 5Division of Microbiology, Department of Medicine, School of Medicine, Universidad Complutense, 6Biology of Gram-Positive Pathogens, Department of Microbiology, Institut Pasteur, Paris, France, 7ERL3526, CNRS, Paris, France

In This Article

Summary

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Se describe aquí tres protocolos diferentes para la investigación in vitro de la conjugación, transducción, transformación y natural en el Staphylococcus aureus.

Abstract

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Una característica importante de la importante patógeno humano oportunista Staphylococcus aureus es su extraordinaria capacidad para adquirir rápidamente la resistencia a los antibióticos. Los estudios genómicos revelan que S. aureus lleva muchos genes de virulencia y resistencia situados en elementos genéticos móviles, lo que sugiere que la transferencia horizontal de genes (HGT) desempeña un papel crítico en la evolución S. aureus. Sin embargo, una descripción completa y detallada de la metodología utilizada para estudiar HGT en S. aureus que aún falta, especialmente en cuanto a transformación natural, que se ha informado recientemente en esta bacteria. Este trabajo describe tres protocolos que son útiles para la investigación in vitro de HGT en S. aureus: conjugación, transducción de fago, y la transformación natural. Para este objetivo, el gen CFR (cloranfenicol / resistencia florfenicol), que confiere los fenicoles, lincosamidas, oxazolidinonas, pleuromutilinas, ya la estreptogramina A (PhLOPSA) -Resistencia fenotipo, se utilizó. La comprensión de los mecanismos mediante los cuales S. aureus transfiere material genético a otras cepas es esencial para la comprensión de la rápida adquisición de resistencia y ayuda a clarificar los modos de difusión reportados en los programas de vigilancia o para predecir aún más el modo de difusión en el futuro.

Introduction

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Staphylococcus aureus es una bacteria Gram-positiva comensal que habita de forma natural de la cavidad nasal y la piel de los seres humanos y animales. Esta especie bacteriana es la causa principal de las infecciones nosocomiales en los hospitales y establecimientos de salud. Además, su capacidad para desarrollar resistencia a los diferentes compuestos antimicrobianos ha hecho que el manejo de las infecciones causadas por esta bacteria en una preocupación mundial.

Se conocen dos vías principales que participan en la difusión de los fenotipos de resistencia: la diseminación clonal de genotipos resistentes y la difusión de los dete....

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Protocol

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NOTA: Las cepas y los materiales utilizados en este trabajo se enumeran en la Tabla 1 y la Tabla de Materiales, respectivamente. En los experimentos de transmisión, N315 y COL cfr derivados -positivos fueron utilizados como donantes del gen cfr (N315-45 y COL-45). Estas cepas se obtuvieron previamente por conjugación, utilizando como donante de un cfr clínica -positivo cepa Staphylococcus epidermidis (ST2), siguiendo el protocolo de conjugación estándar (ver a continuación). Esta cepa albergaba el gen cfr en un plásmido pSCFS7 similar 7.

1. Conjugación....

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Results

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Los resultados representados aquí han sido publicados anteriormente (adaptado de la referencia 7 con el permiso del editor). Se estudiaron las posibles vías de transmisión del gen cfr, lo que provoca de bajo nivel de resistencia linezolid y la expresión del fenotipo PhLOPSA-resistencia 14, 15 en las cepas de S. aureus, mediante la investigación de tres mecanismos d.......

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Discussion

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Este trabajo describe los tres métodos principales para estudiar la HGT de los determinantes genéticos en S. aureus. Aunque la transducción y conjugación se han estudiado durante décadas, la existencia de transformación natural fue reconocida sólo recientemente 2. De este modo, S. aureus está equipado con todos los tres principales modos de HGT, y prueba de todos ellos es necesaria para aclarar las posibles vías de difusión de los determinantes genéticos. El objetivo de es.......

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Disclosures

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Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

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Este trabajo fue parcialmente apoyado por la Fundación Científica Takeda, la Contribución Académica de Pfizer y la Beca Postdoctoral JSPS para Investigadores Extranjeros (FC).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Caldo de soja tríptico (TSB) Becton Dickinson 
Infusión Cerebro-Corazón (BHI)Becton Dickinson 
Caldo de nutrientes No. 2OxoidCM0067
Agar sangre de ovejaEiken Chemical Co., Ltd.E-MR96Agar de soja tríptico adicionado con un 5% (v/v) de sangre de oveja según el fabricante.
Polvo de agarWako Pure Chemical Industries010-08725
Citrato de sodio (citrato trisódico dihidratado)Wako Pure Chemical Industries191-01785
Éster de celulosa rejillado 0.45 μ L Filtro HAWGMerck MiliporeHAWG 02500
QIAfilter Kit Midi de plásmidoQIAGEN12243
211825211059

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lindsay, J. A. Genomic variation and evolution of Staphylococcus aureus. IJMM. 300, 98-103 (2010).
  2. Morikawa, K., et al. Expression of a cryptic secondary sigma factor gene unveils natural competence for DNA transformation in Staphyloco....

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Horizontal Gene TransferStaphylococcus aureusConjugation ProtocolPhage TransductionNatural TransformationAntibiotic Resistance GenesColony PCRMIC AnalysisTryptic Soy BrothSheep Blood Agar

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