SOS应答对喹诺酮抗药性突变调控机制与突变规律研究

兽用抗生素滥用导致严重抗药性，危及养殖业和公共卫生。而抗药性表型与基因型的对应规律，高抗药性源于自发突变还是抗生素诱导，都从根本上关系到用药策略。本项目以靶酶点突变为主要生化机制的喹诺酮抗药性为例，研究其突变规律和调控机制。用环丙沙星连续分步培养获得的一系列抗药性菌株，排除外排泵、膜通透性等影响，通过分子模建分析各MIC菌株靶酶GyrA、GyrB、ParC、ParE的全基因序列突变规律，及其对靶酶蛋白与环丙沙星结合的影响，以MIC、MPC表型与基因型的对应关系，指导用药剂量；以E.coli ATCC25922构建SOS应答调控蛋白RecA、阻遏蛋白LexA基因敲除和过量表达菌株，通过生长曲线、基因组表达谱、2D电泳、荧光定量PCR，验证SOS应答是提高环丙沙星抗药性突变率的主要机制，预测RecA可能的抑制剂结构；为通过MPC策略、RecA抑制剂克服喹诺酮抗药性提供理论和实验依据。

抗药性表型与基因型的对应规律，以及高抗药性源于自发突变还是抗生素诱导，都从根本上关系到用药策略。本项目在30770044基础上，以靶酶点突变为主要生化机制的喹诺酮抗药性为例，研究其突变规律和调控机制。用环丙沙星连续分步培养获得的一系列抗药性菌株，排除外排泵、膜通透性等影响，通过分子模建分析各MIC菌株靶酶GyrA、GyrB、ParC、ParE的全基因序列突变规律，及其对靶酶蛋白与环丙沙星结合的影响，以MIC、MPC表型与基因型的对应关系，指导用药剂量；以E.coli ATCC 25922构建SOS应答调控蛋白RecA、阻遏蛋白LexA基因敲除和过量表达菌株，通过生长曲线、基因组表达谱、梯度平板，验证SOS应答是提高环丙沙星抗药性突变率的主要机制，并合成了RecA抑制剂，为通过MPC策略、RecA抑制剂克服喹诺酮抗药性提供理论和实验依据，这个短期资助为81271886打下良好基础。.另外，在项目实施过程中，翻译出版了《细菌抗药性》著作，为我国细菌抗药性研究提供了最前沿综合文献。对从畜禽分离到携带NDM-1洛菲不动杆菌、携带多重抗药性基因cfr的芽孢杆菌进行了遗传背景分析，发明了环介导等温扩增法检测盒，建立超耐药菌预测预警体系。.联合山东省内主要养殖加工集团公司，利用吸管药敏检测盒技术，进一步加强和充实山东省动物源病原菌抗药性监测网，掌握全省肉鸡、猪、毛皮动物病原菌抗药性分布和程度，有效地指导了养殖行业使用单方抗生素制剂，并通过《家禽科学》发布抗药性监测季度报告，为养殖行业生产、管理提供技术依据。.在本项目基础上，下一步实施81271886 “SOS应答对O157抗药性与毒力的调控机制研究”，研究突变抑制剂的应用效果。