隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人類生活水平的提高,各類抗生素被使用并逐漸在環(huán)境中積累,也導(dǎo)致了攜帶抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的菌株的出現(xiàn),細(xì)菌獲得抗藥性后,本來對其有效的抗生素失去功效�？股乜顾幮越o人類健康造成了極大的威脅,由此引發(fā)的生態(tài)風(fēng)險更是引人關(guān)注�？股乜剐曰虻膩碓�、轉(zhuǎn)移和控制已成為人們關(guān)注的焦點。四環(huán)素和氨芐西林作為兩種最常見的抗生素,在養(yǎng)殖和醫(yī)療等方面被廣泛使用,普遍殘留在地表水和土壤中,最終殘留的抗生素可能導(dǎo)致抗生素抗性菌的產(chǎn)生。高嶺石作為一種來源廣泛、價格低廉、環(huán)境友好且物化性質(zhì)穩(wěn)定的粘土礦物,在微生物友好性方面有廣闊研究前景。本文主要研究結(jié)論如下:1、以四環(huán)素為誘導(dǎo)劑,通過亞抑菌濃度四環(huán)素處理,得到由敏感菌株到獲得抗性的菌株,研究了四環(huán)素對大腸桿菌產(chǎn)生抗生素抗性基因的影響,采用同位素標(biāo)記相對和絕對定量技術(shù)(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ),分析四環(huán)素處理前后,大腸桿菌總蛋白差異表達(dá)情況。結(jié)果表明,大腸桿菌經(jīng)過亞抑菌濃度的四環(huán)素誘導(dǎo),20天后可由敏感轉(zhuǎn)至耐藥,表明環(huán)境中的低濃度四環(huán)素的刺激對大腸桿菌耐藥性的形成影響較大。并且,檢測到四環(huán)素抗性基因tetA,tetE和tetZ,β-內(nèi)酰胺類抗性基因blaTEM和blaFOX,多重耐藥性基因acrA,marA和marR。蛋白結(jié)果表明大腸桿菌在四環(huán)素脅迫下以特定的節(jié)能存活模式,通過誘導(dǎo)細(xì)胞防御和修復(fù)系統(tǒng)來應(yīng)對環(huán)境壓力,并表現(xiàn)出對離子傳輸?shù)膰?yán)格調(diào)節(jié),來抵抗四環(huán)素毒性的影響。研究結(jié)果為進(jìn)一步解析環(huán)境中抗生素脅迫的抗性機(jī)制提供了參考。2、通過檢測了在存在或不存在高嶺石的情況下暴露于亞MIC(最小抑制濃度)抗生素15天后ARGs在大腸桿菌中的表達(dá)。實時熒光定量PCR結(jié)果表明,大腸桿菌粘附高嶺石的8個靶基因的表達(dá)水平相對降低,MIC結(jié)果也表明其最終的抗性低于不含高嶺石培養(yǎng)的菌株。通過FTIR、XRD、XPS、和SEM的結(jié)果揭示了大腸桿菌和高嶺石之間的密切關(guān)系以及獨特的界面相互作用。此外,在報告中進(jìn)一步分析差異蛋白質(zhì)表達(dá)以檢測與ARGs突變相關(guān)的蛋白質(zhì)和基因,然后在低劑量氨芐青霉素脅迫下鑒定細(xì)胞生長和代謝的潛在機(jī)制以闡明高嶺石在該過程中的作用。通過分子機(jī)制分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)高嶺石附著細(xì)胞受到脅迫時,氨芐西林向周質(zhì)空間的遷移量減少,細(xì)菌的氧化還原代謝得到促進(jìn),以對抗惡劣的環(huán)境。此外,細(xì)胞在核糖體蛋白的作用下合成相關(guān)的肽或蛋白質(zhì)以防止毒性損傷。因此,這項工作不僅為細(xì)胞對抗生素應(yīng)激的反應(yīng)提供了新的見解,而且還提出了減緩氨芐西林抗生素引起的耐藥性的方法。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q933;X50
【部分圖文】：

第一章 緒論因表達(dá)模式和代謝，抵抗低劑量抗生素應(yīng)激，從而抑制基因突變的產(chǎn)生和減少和傳播的可能性。為了證實這一推測，本研究首先檢測了在存在或不存在高下暴露于亞 MIC 的氨芐西林后 ARG 在大腸桿菌中的表達(dá)一段時間。β-內(nèi)酰，最廣泛使用的抗生素之一[50]，通過干擾細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中的交聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)擾細(xì)菌細(xì)胞中的細(xì)胞壁交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在本研究中氨芐西林被用作模型抗生素。嶺石的作用，將其分為兩個實驗組，一個是細(xì)菌 - 高嶺石復(fù)合物組，另一組，兩組在相同條件下暴露于氨芐西林 15 天。結(jié)果通過基因的相對定量表達(dá)和勢顯示。接下來，比較細(xì)菌 - 高嶺石復(fù)合物與單細(xì)菌之間的界面相互作用還通過 iTRAQ 分析暴露于氨芐西林之前和之后細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)譜。研究技術(shù)路線如圖 1-1 所示：

圖 2-1 氨芐西林（a）和四環(huán)素（b）的分子結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-1 Molecular structure diagram of ampicillin (a) and tetracycline (b)2.1.3 實驗儀器實驗所需儀器設(shè)備見表 2-2：表 2-2 主要的實驗儀器Table 2-2 The main instruments of the experimental儀器 型號 生產(chǎn)廠家電子天平 FA1104 上海天平儀器廠pH 計 PHS-3C 上海精密科學(xué)儀器有限公臺式電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 DHG-9023A 上海齊欣科學(xué)儀器有限公低速離心機(jī) TD5M-WS 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文3.2 四環(huán)素誘導(dǎo)的實驗結(jié)果3.2.1 MIC 的變化結(jié)果誘導(dǎo)前野生型大腸桿菌的 MIC 為 2μg/ml，判定為敏感（MIC 小于 16μg/ml 判定為敏感）。圖 3-1 所示，經(jīng)過 6 天誘導(dǎo)后 MIC 為 8μg/ml，并在接下來 6 天的誘導(dǎo)都保持MIC 為 8μg/ml。在第 14 天，MIC 為 16μg/ml，處于敏感和抗性判斷的臨界值，第 20 天時，MIC 為 32μg/ml，為對四環(huán)素的抗性菌株。在低濃度四環(huán)素環(huán)境下誘導(dǎo)的過程中可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)MIC 上升到8μg/ml時，較難上升，該MIC 值保持了8天后繼續(xù)上升到16μg/mL并在 6 天后達(dá)到 32μg/mL。這說明野生型大腸桿菌在受到低濃度四環(huán)素脅迫時，開始時耐受性提高的較快，到抗性臨界點附近時保持了較長時間的穩(wěn)定耐受值，但隨著時間繼續(xù)延長也會產(chǎn)生抗性。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 舒為群;;抗生素環(huán)境污染及環(huán)境微生物耐藥狀況[J];中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2008年06期

本文編號：2859339