mechanizm oporności Escherichia coli indukowany przez ampicylinę w laboratorium

wprowadzenie

patogenna Escherichia coli często powoduje biegunkę, sepsę i inne objawy kliniczne i jest nadal jednym z głównych patogenów jelitowych wpływających na zdrowie ludzi i zwierząt. Ampicylina (AMP), półsyntetyczny antybiotyk β-laktamowy, jest szeroko stosowany w leczeniu infekcji E. coli u ludzi i zwierząt gospodarskich, ale ostatnio wzrósł wskaźnik oporności.1-3 AMP działa na aktywnym etapie replikacji bakterii, hamując syntezę ściany komórkowej bakterii. Bakterie często opierają się takim antybiotykom w następujący sposób: koduje β-laktamazę, zmienia białko docelowe w ścianie komórkowej, zmniejsza przepuszczalność błony zewnętrznej i zwiększa ekspresję pompy wypływu leku. Leki przeciwbakteryjne są stosowane przez zwierzęta, a następnie rozprzestrzeniają się do środowiska poprzez wydaliny, co nie tylko powoduje zanieczyszczenie środowiska, ale także przynosi ogromne szkody dla zdrowia ludzkiego i zrównoważonego rozwoju przemysłu hodowlanego.Wykazano, że 4,5

sekwencjonowanie całego genomu (WGS) prowadzi do zapobiegania i kontroli oporności bakterii.Polimorfizm pojedynczego nukleotydu (SNP) odnosi się głównie do polimorfizmu sekwencji DNA spowodowanego zmiennością pojedynczego nukleotydu na poziomie genomu, a analiza resekwencjonowania w celu przesiewania różnych SNP może bardziej bezpośrednio badać oporność na leki. Za pomocą metody indukcji laboratoryjnej AMP symulowaliśmy proces klinicznego działania antybiotyków w organizmach i badaliśmy związek między stopniem lekooporności a miejscem mutacji. Badanie przesiewowe pod kątem niesynonimicznego polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (non-SNP) pomiędzy szczepami lekoopornymi i wrażliwymi w celu zrozumienia roli szczepów nie będących SNP w szczepach lekoopornych. Celem tego badania jest zrozumienie prawa i mechanizmu lekooporności E. coli, zapewnienie nowych celów rozwoju nowych antybiotyków, racjonalne stosowanie antybiotyków i rozwiązanie wielokrotnego występowania i leczenia wielolekooporności E. coli w praktyce klinicznej.

materiały i metody

Izolaty bakteryjne i odczynnik

szczep E. coli użyty w tym badaniu (E. coli 15743) wyizolowano z próbki stolca od pacjenta w szpitalu w Suixian w prowincji Henan w Chinach w 2015 roku. Charakterystyka tego szczepu metodą dyfuzji papieru Kirby ’ ego Bauera (K-B) wykazała, że szczep był wrażliwy na osiem klas po 20 antybiotyków. E. coli ATCC 25922 został użyty jako kontrola dla naszego badania.

M-H rosół medium i M-H stałe medium (Oksoid company, Wielka Brytania), farmaceutyczny papier wrażliwy (Hangzhou Binhe microbial company, Hangzhou, Chiny), standardowe produkty AMP (Chiński Instytut identyfikacji leków, Pekin, Chiny), zestaw do ekstrakcji DNA (Shanghai Laifeng Biotech company, Szanghaj, Chiny). Illumina Hiseq została wykonana w Shanghai Lingen Biotechnology Co., Ltd.

E. coli użyte w eksperymencie zostały specjalnie wyizolowane do tego badania. Badanie zostało zatwierdzone przez komitet etyki Nauk o życiu Uniwersytetu Zhengzhou, a pacjent podpisał również pisemną świadomą zgodę.

proces indukcji

minimalne stężenie hamujące (MIC) oznaczano metodą rozcieńczania mikrobrotem.7-9 szczep E. coli (wyizolowany z klinicznego i ma wartość MIC), który jest wrażliwy na AMP, hodowano w pożywce stałej MH w temperaturze 37°C po 18-24 godzinach, wybierz pojedynczą kolonię w 8 mL płynnego pożywki M-H do amplifikacji bakterii. Powyższy roztwór bakterii hodowano w ciekłym ośrodku M-H zawierającym odpowiednio 1 / 2MIC AMP, a stężenie AMP stale zwiększano podczas procesu subkultury. Gdy stężenie antybiotyków osiągnęło 16 µg/mL, za każdym razem zwiększano 8 µg / mL, a każde stężenie dwukrotnie zwiększano. Gdy wartość zmiany MIC leku była większa lub równa czterokrotnie MIC przed i po indukcji, uznano, że zmiana MIC po indukcji miała istotne znaczenie.10 podłoże hodowlane bulionu M – H bez antybiotyków zastosowano jako kontrolę podczas całego procesu.

multilocus Sequence typing (MLST) E. szczepy coli zostały sklasyfikowane przez siedem par genów zawierających adk, fumC, gyrB, icd, mdh, purA i recA.

testowanie wrażliwości

metoda dyfuzji papieru Kirby ’ ego Bauera została zastosowana do przesiewania E. coli, która była wrażliwa na osiem rodzajów antybiotyków, w tym aminoglikozydy, penicyliny, cefalosporyny, tetracykliny, inhibitory β-laktamazy, karbaminiany, sulfonamidy i chinolony. Indukowane szczepy powtarzano za pomocą testu wrażliwości na leki. Interpretacja danych została przeprowadzona zgodnie z wytycznymi Clinical and Laboratory Standards Institute 2016.11

najpierw wywołaliśmy oporność E. coli na AMP, hodując E. coli stopniowo zwiększając stężenie AMP (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, i 256 µg/mL). Po uzyskaniu szczepu oporności porównaliśmy spektrum oporności 20 antybiotyków pomiędzy szczepem indukowanym (E. coli 15743-256, indukowanym przy 256 µg/mL) i szczepem pierwotnym (E. coli 15743), wykonując testy wrażliwości na leki. Zawiesinę bakteryjną rozprowadzano na płytce agarowej z małym okrągłym papierem zawierającym różne antybiotyki i hodowano w temperaturze 37°C przez 16-20 godzin. Zmierzono średnicę pierścienia przeciwdrobnoustrojowego.

WGS i analiza resekwencji

szczepy o wartościach MIC 32 i 256 zostały nazwane odpowiednio E. coli 15743-32 i E. coli 15743-256. Analizę całego genomu przeprowadzono na pierwotnych wrażliwych szczepach, a resekwencjonowanie przeprowadzono na indukowanych szczepach opornych. Wyniki resekwencji porównano z wynikami oryginalnej mapy. Badania przesiewowe bez SNP, które mogą wpływać na czynność białek.

sekwencjonowanie zostało przeprowadzone przez Shanghai ling ’ en Biotechnology Co. Ltd. (Szanghaj, Chiny). Illumina Hiseq w połączeniu z technologią sekwencjonowania trzeciej generacji został użyty do zakończenia sekwencjonowania genomowego szczepów w tym projekcie.

RT-PCR

usunąć odwrotną transkrypcję DNA z zamrażarki o temperaturze 4°C i przygotować pożądane stężenie odczynnika zgodnie z instrukcją. Włącz przyrząd ABI Fast7500, Ustaw 95°C przez 30 s, reaguj przez 40 cykli, 95°C przez 3 s, 60°C przez 30 s i rozpuść krzywą przez 95°C przez 15 s, 60°C przez 60 s I 95°C przez 15 s. Dodać próbkę do 8-rzędowej rurki EP, trzy replikowane studzienki na próbkę i usunąć pęcherzyki przez odwirowanie. Średnią wartość CT każdej próbki zarejestrowano po zakończeniu reakcji. Względny poziom ekspresji genu będącego przedmiotem zainteresowania obliczono za pomocą 2-ΔΔCT. (ΔCT = wartość CT genu docelowego-wartość ct wewnętrznego genu referencyjnego. ΔΔCT = próbka doświadczalna ΔCT – grupa kontrolna ΔCT.)

Bioinformatics analysis

SWISS-MODEL software was used to analyze the amino acid sequence of the protein encoded before and after gene mutation, and predict protein tertial structure.12,13

analiza statystyczna

SPSS17.0 wykorzystano do prostej analizy regresji liniowej i przetestowano równanie regresji. Wielkość testu wynosiła 0,05 (α=0,05).

wyniki

wyniki testu wrażliwości na lek

nasze dane wykazały, że E. coli 15743 była wrażliwa na 20 różnych antybiotyków. Po indukcji, E. coli 15743-256 była oporna na AMP, piperacyl, cefuroksym, cefazolinę, cefoksytynę, AMP/sulbaktam, amoksycylinę/kwas klawulanowy, piperacyl/tazobaktam i aztreonam, ale nadal wrażliwa na pozostałe 11 antybiotyków (Tabela 1, Należy zauważyć, że pośrednicy byli również zdefiniowani jako lekooporność). Nasze wyniki wykazały, że pierwotna wrażliwa E. coli była nie tylko indukowana oporna na AMP, ale także odporna na wiele innych antybiotyków i stała się odporna na wiele leków podczas indukcji.

Tabela 1 Escherichia coli

występowanie oporności na leki (określonej przez wartość mic) podczas indukcji

aby zbadać kinetykę oporności na leki, hodowaliśmy E. coli ze zwiększającym się stężeniem amp dla różnych okresów i mierzyliśmy mic przy każdym stężeniu, jak wskazano w tabeli 2. Analizę regresji przeprowadzono na wartości MIC i czasie indukcji przy użyciu SPSS 17.0. Równanie regresji wynosiło y = 1,0435 lnx−0,7316. Oceniono efekt dopasowania równania, R2 = 0,9605, P<0,05. Wartość MIC osiągająca 32 µg/mL jest wartością krytyczną, a wartość Mic wzrastała szybciej przed osiągnięciem 32 µg/mL niż po (Tabela 2).

Tabela 2 wartość MIC E. coli 15743 w czasie i indukowanym stężeniu

tymczasem część o wartości MIC mniejszej lub równej 32 µg / mL została wybrana do analizy regresji, a równanie regresji wynosiło y=0,0358 x+1,2812. Oceniono efekt dopasowania równania, R2 = 0,991, P<0,05. Wartość MIC bakterii E. coli 15743 wzrastała wraz ze wzrostem stężenia indukcji i czasu indukcji (ryc. 1).

Rysunek 1 zmiana wartości MIC w czasie.Skrót: MIC, minimalne stężenie hamujące.

wyniki MLST

aby wykazać, że indukowany szczep (E. coli 15743-256) rzeczywiście pochodzi od pierwotnego szczepu (E. coli 15743), wykonaliśmy MLST powyższych dwóch szczepów. Genomowy DNA ekstrahowano bakteryjnym zestawem do ekstrakcji DNA, wzmacniano PCR i sekwencjonowano przez Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. Przeszukiwanie bazy danych NCBI wykazało, że te dwa szczepy mają identyczny Typ MLST, adk-13, fumC-363, gyrB-302, icd-97, mdh-17, purA-94 i recA-93. Nasze dane wskazują, że proces indukcji nie był zanieczyszczony, a odporny szczep E. coli 15743-256 pochodzi z wrażliwego szczepu E. coli 15743.

Analiza całego genomu

E. coli 15743 zawierała 4408 genów, 22 rRNA i 85 tRNA. Gęstość genu wynosiła 0,945 kb, zawartość GC 51.7%, odsetek genów wynosił 88,3%, długość regionu międzygenicznego wynosiła 545 151, zawartość regionu międzygenicznego GC wynosiła 42,6%, a region międzygeniczny stanowił 11,7% genomu. Charakterystykę genomów E. coli 15743 podsumowano na fig. 2. E. coli 15743 nie zawiera plazmidów.

Rysunek 2 mapa genomowa E. coli / align = „left” / 15743Uwagi: najbardziej oddalonym okręgiem mapy okręgu jest logo wielkości genomu, każda skala to 0,1 Mp. Drugi i trzeci okrąg to CDS na łańcuchach dodatnim i ujemnym, a różne kolory wskazują na różne klasyfikacje CDS. Czwarty krąg to rRNA lub tRNA. Piąty okrąg to zawartość GC, a zewnętrzna czerwona część wskazuje, że zawartość GC w regionie jest wyższa niż średnia zawartość GC w całym genomie. Im wyższa wartość szczytowa wskazuje, tym większa różnica od średniej zawartości GC, a wewnętrzna niebieska część wskazuje, że zawartość GC w regionie jest niska. Dla średniej zawartości GC całego genomu wyższy pik oznacza większą różnicę od średniej zawartości GC. Najbardziej wewnętrzny okrąg jest wartością pochylenia GC. Specyficznym algorytmem jest G-C lub G + C. Gdy wartość jest dodatnia w sensie biologicznym, łańcuch dodatni ma tendencję do transkrypcji CDS. Gdy jest ujemny, łańcuch ujemny ma tendencję do transkrypcji CD.Skrót: COG, Clusters of Orthologous groups of proteins.

Mapa genomu szczepu obejmuje rozmieszczenie genów na łańcuchach sprawiedliwości i antysensownych, klasyfikację funkcjonalną klastrów Ortologicznych grup białek (COG), zawartość GC, wyspę genomu i geny homologiczne, które mogą w pełni wyświetlić cechy genomu.

COG

klasyfikacja funkcjonalna COG E. coli 15743 wykazały, że większość genów była związana z transportem i metabolizmem aminokwasów, transportem i metabolizmem węglowodanów, produkcją i konwersją energii, tylko ogólnym przewidywaniem funkcji, nieorganicznym transportem i metabolizmem jonów oraz biogenezą obwiedni komórkowej (Fig.3).

Rysunek 3 Klasyfikacja funkcjonalna COG E. / align = „left” / 15743Skrót: COG, Clusters of Orthologous Groups of proteins.

Nie-SNPs

aby ustalić, czy nastąpiła zmiana w genomie E. coli po indukcji pierwotnego szczepu, przeprowadziliśmy sekwencjonowanie całego genomu indukowanych szczepów opornych (E. coli 15743-32 i E. coli 15743-256) i przeanalizował liczbę mutacji i miejsce mutacji.

w porównaniu z oryginalnym szczepem E. coli (E. coli 15743), w dwóch indukowanych szczepach lekoopornych, w tym w trzech współdzielonych szczepach nie będących SNP, które były obecne w genach orf00819, orf01200 i orf02235, stwierdzono dziewięć nie będących SNP. Inne nie-SNP były obecne w genach orf01916, orf00490, orf03479, orf04094. Trzy mutacje nie będące SNP wystąpiły w genie orf03479 i tylko jedna mutacja SNP wystąpiła w każdym z pozostałych genów. Trzy Nie-SNP były w genach kodujących białka błony komórkowej. Trzy były w genach o nieznanych funkcjach. Jeden był związany z transportem i metabolizmem jonów nieorganicznych, jeden był związany z transkrypcją, a jeden był związany z mechanizmami transdukcji sygnału (Tabela 3).

Tabela 3 E. coli 15743-32 i E. coli 15743-256

nasze dane wykazały, że w E. coli 15743-32 były cztery inne niż SNP, które znajdowały się na czterech genach. W E. coli 15743-256 było osiem Nie-SNP, rozsianych po sześciu genach. Klasyfikacja funkcjonalna COG wykazała, że większość genów była związana z transportem i metabolizmem aminokwasów, transportem i metabolizmem węglowodanów, produkcją i konwersją energii, tylko ogólnym przewidywaniem funkcji, nieorganicznym transportem i metabolizmem jonów oraz biogenezą obwiedni komórkowej.

RT-PCR

sekwencjonowanie całego genomu E. coli 15743-32 i E. coli 15743-256, fluorescencyjne wykrywanie ilościowego PCR genów konsensusu w czasie rzeczywistym. Przebadano geny, w których nie występują SNP, oraz E. coli 15743-32 i E. coli 15743-256 miały trzy identyczne geny (orf00819, orf01200, orf02235), a poziomy ekspresji tych genów w każdym szczepie pokoleniowym przedstawiono odpowiednio na fig.

Rysunek 4 Wyniki ekspresji mRNA w różnych generacjach szczepy.

RT-PCR wykazał, że geny orf01200, orf00819, orf02235 wykazywały wysoką ekspresję w szczepach opornych (E. coli 15743-32, E. coli 15743-64, E. coli 15743-128, E. coli 15743-256).

przewidywanie struktury białka

struktura trzeciorzędowa zmienia się tylko w białkach kodowanych przez geny orf01200 i orf04094, a przewidywane wyniki przedstawiono na fig.5 i 6.

ryc. orf01200 Gen.Uwagi: (a) przed mutacją; (B) po mutacji.

rysunek 6 struktura trzeciorzędowa białka kodowanego przez gen orf04094.Uwagi: (a) przed mutacją; (B) po mutacji.

przed mutacją orf01200, 2hrt.1.A wybrano jako białko wzorcowe odniesienia (Fig.5A). Zakres modelu pozostałej infrastruktury wynosił 2-1033, podobieństwo sekwencji wynosiło 0.59, a zasięg szablonu wynosił 1,00. Po mutacji orf01200, 1iwg.1.A wybrano jako białko wzorcowe odniesienia (Fig. 5B). Zakres modelu pozostałej infrastruktury wynosił 7-1036, podobieństwo sekwencji wynosiło 0,59, a pokrycie szablonu 1,00.

przed mutacją orf04094, 4cti.1.B wybrano jako białko wzorcowe odniesienia (Fig. 6A). Zakres modelu pozostałej infrastruktury wynosił 184-436, podobieństwo sekwencji wynosiło 0,56, a pokrycie szablonu wynosiło 0,59. Po mutacji orf04094, 3ib7. 1.A wybrano jako białko wzorcowe odniesienia (Fig. 6b). Zakres modelu pozostałej infrastruktury wynosił 10-262, podobieństwo sekwencji wynosiło 0,33, a pokrycie szablonu wynosiło 0,91.

dyskusja

Analiza regresji MIC i czasu indukcji wykazała, że wartość Mic szczepu wzrastała wraz ze wzrostem ciśnienia egzogennego antybiotyku i czasem indukcji. Liu i wsp. wykazali, że podczas indukcji oporności E. coli przez imipenem, wartość MIC wzrastała z czasem.Nawet gdy indukowane stężenie osiągnęło 128-krotność wartości MIC szczepu pierwotnego, indukcja była kontynuowana, a wartość MIC wzrastała wraz z indukcją. Zgodnie z wynikami tego badania, wartość MIC E. coli wzrastała wraz z czasem i indukowanym stężeniem. Pokazuje to, że jeśli dawka nie jest ograniczona, odporność szczepu będzie coraz poważniejsza.

AMP indukowano do E. coli 15743 przez 63 godziny (Mic osiągnął 32 µg / mL), a wartość MIC była osiem razy większa od wrażliwego szczepu. Wcześniej wartość MIC szybko rosła, podczas gdy po indukcji do wartości MIC wynoszącej 32 µg / mL, indukcja kontynuowała się, a tempo wzrostu wartości MIC zmniejszało się. Biorąc pod uwagę oporność bakterii może wystąpić krótko przed osiągnięciem progu lekooporności (wartość MIC 32 µg/mL). Po osiągnięciu wartości krytycznej bakterie mogą być leniwe i powoli rosnąć, ale wartość MIC nadal rośnie. Uważa się również, że szczep ten aktywuje pewne mechanizmy oporności i zmienia stan oporności bakterii na leki.

Zhang i wsp.wykazali, że chloramfenikol indukuje wrażliwą Shigellę na stan lekooporny, a jej spektrum oporności na leki ulegnie zmianie.10 w rezultacie Shigella była nie tylko oporna na chloramfenikol, ale także oporna na inne rodzaje antybiotyków. Zgodnie z wynikami tego badania spektrum oporności na lek E. coli zostało wzmocnione po indukcji. Wyniki wykazały, że E. coli 15743-256 była oporna nie tylko na AMP, ale także na piperacyl, cefuroksym, cefazolinę, cefoksytynę, AMP/sulbaktam, amoksycylinę/kwas klawulanowy, piperacyl/tazobaktam i aztreonam. Uważa się, że podczas indukcji E. coli przez AMP aktywowany jest układ ekspresji akrab-TolC lub aktywowany jest więcej niż jeden z wielu systemów pompy wypływu i istnieją inne mechanizmy oporności inne niż mechanizm wypływu.

molekularny mechanizm oporności bakterii jest nadal niejasny. W celu zbadania specyficznego mechanizmu molekularnego E. oporność coli na AMP, przeprowadzono analizę bakteryjnego WGS. Wyniki sekwencjonowania porównano z sekwencją referencyjną i przesiewano 20 SNP z sekwencji E. coli 15743-32, z których 4 nie były synonimami SNP. Dwadzieścia sześć SNP zostało przebadanych ze szczepu E. coli 15743-256, z czego osiem nie było Synonimicznymi SNP. Xiang i wsp. wykazali, że poziom oporności zmutowanych szczepów był wyższy niż szczepów niezmutowanych i istniała ilościowa reakcja między mutacjami punktowymi a poziomami oporności bakterii, a liczne mutacje genowe mogły zwiększyć odporność bakterii na antybiotyki.Zgodnie z wynikami tego badania liczba zmutowanych genów w E. coli 15743-32 była mniejsza niż E. coli 15743-256, co wskazuje, że liczba mutacji może być związana ze stopniem lekooporności, a im więcej miejsc mutacji, tym wyższy stopień lekooporności.

Po zsekwencjonowaniu, nie-SNP przesiewane w tym eksperymencie były dystrybuowane w genach orf00490, orf00819, orf01916, orf01200, orf02235, orf03479 i orf04094. Wśród nich geny orf00490, orf00819 i orf01916 biorą udział w syntezie ściany komórkowej. Adnotacje w KEGG to odpowiednio podjednostka d reduktazy fumaranowej (frdD), białko podziału komórkowego ftsI (białko wiążące penicylinę 3) i białko OmpD błony zewnętrznej porin. Badania wykazały, że Gen frd koduje enzym FRD katalizujący konwersję między reduktazą fumaranową a dehydrogenazą bursztynianową.Stwierdzono również, że amplifikacja genu frdD przy użyciu wektora plazmidowego może zwiększyć wydajność kwasu bursztynowego.17,18 w połączeniu z tym badaniem uważa się, że Gen frdD jest zaangażowany w pewne szlaki metaboliczne, być może związane z opornością na AMP. W E. coli głównymi celami antybiotyków β-laktamowych są pbp1 (utrzymanie morfologii komórek), pbp2 (utrzymanie napięcia E. coli i kształtu pręta) i pbp3 (związane z podziałem bakterii). PBP3 jest głównym składnikiem białek podziału komórki, które katalizują sieciowanie peptydoglikanów ściany komórkowej podczas podziału komórki.Badania 19-22 wykazały, że obniżenie regulacji ekspresji białka OmpD i genu OmpD w biofilmach bakteryjnych prowadzi do zmniejszenia przepuszczalności błony komórkowej i zwiększonej odporności na antybiotyki.Zgodnie z wynikami tego badania mutacja genu OmpD inicjuje mechanizm oporności bakterii na antybiotyki β-laktamowe, a zmniejszenie przepuszczalności błony komórkowej E. coli jest jedną z przyczyn zwiększonej oporności na AMP. Uważa się, że te zmiany w funkcji białek kodowanych przez geny biorące udział w syntezie ściany komórkowej wpływają na odporność bakterii na AMP.

geny orf04094, orf01200, orf02235 są opisywane w KEGG jako czujnik ciśnienia osmotycznego kinazy histydynowej (envZ), wielolekowego genu pompy wypływu (acrB) i białka oporności na wiele leków biorącego udział w regulacji transkrypcji (marR). W ostatnich latach aktywny mechanizm wypływu jest główną przyczyną wielokrotnej lekooporności bakterii.25-27 ponieważ większość systemu odprowadzania ścieków transportuje substraty szeroko, a wiele aktywnych systemów odprowadzania ścieków może istnieć w tych samych bakteriach, system ten może prowadzić do odporności bakterii na różne leki przeciwbakteryjne o zupełnie różnych strukturach, a mianowicie wielokrotnej odporności. W badaniu Marlen Adler mutacje samego genu ftsI nie zwiększały oporności na antybiotyki, natomiast mutacje genu ftsi i envZ wielokrotnie zwiększały MIC antybiotyków. Cohen i wsp. wykazali, że funkcja białka hamującego kodowanego przez zmutowany gen MarR zostanie zmniejszona, a wpływ bakterii na wielokrotną oporność antybiotyków był niewielki, gdy tylko wykryto mutację MarR.28 Merric i wsp. odkryli, że E. coli wykazywała tylko niski poziom oporności na wiele leków, gdy gen MarR został zmutowany.Wyniki tego badania wykazały, że jednocześnie zmutowano wiele genów i zwiększono odporność E. coli na AMP.

Gen orf03479 jest oznaczany jako walina glicyna repeat g (VgrG) białko w KEGG. System wydzielania typu VI (T6SS) jest systemem związanym z fagami, który występuje w wielu patogenach bakteryjnych, takich jak E. coli, Pseudomonas aeruginosa i Burkholderia cenocepacia. Czynniki efektorowe mogą być wydzielane do zewnątrzkomórkowych bakterii, a układ wydzielania białek jest ściśle związany z zjadliwością bakterii chorobotwórczych. Wang Jianfeng et al, wykazały, że mutacja genu VgrG wpływa na toksyczność i lekooporność bakterii, ale funkcja glutaminianu waliny powtórzyć białka jest nadal niejasne.Badanie to uważa, że Gen VgrG może być związany z opornością na AMP, a jego mechanizm wymaga dalszych badań.

podsumowując, funkcja COG tych zmutowanych genów jest związana z pochodzeniem błon komórkowych, transportem i metabolizmem jonów nieorganicznych, mechanizmami transkrypcji i transdukcji sygnału. Badania wykazały, że pod wpływem stresu antybiotykowego bakterie mogą podjąć zarówno aktywną obronę, jak i pasywną obronę, aby zapewnić sobie przetrwanie.31 w obronie biernej bakterie stają się uśpione, zmniejszają witalność życia i blokują kombinację antybiotyków i mają na celu zmniejszenie efektu zabijania antybiotyków. W aktywnej obronie zwiększają aktywność pompy wypływającej, aby zwiększyć wypływ antybiotyków i zmniejszyć akumulację antybiotyków w bakteriach, zmniejszając w ten sposób zabijający wpływ antybiotyków na bakterie. Badanie to sugeruje, że odporność E. coli na AMP jest kombinacją aktywnych systemów obronnych i pasywnych systemów obronnych. Lekooporność może wystąpić na krótko przed osiągnięciem progu oporności bakterii. Geny frdD, ftsI, acrB, OmpD, marR, VgrG i envZ są związane z opornością AMP. Badania te pomogą poprawić mechanizm molekularny bakterii E. coli opornych na antybiotyki β-laktamowe i stanowić podstawę badawczą do zapobiegania i kontroli bakterii odpornych na wiele leków oraz celów nowych antybiotyków.