Анализ генов, кодирующих белки семейства MБЛ-подобных металлогидролаз, штамма-деструктора компонентов нефти Pseudomonas putida BS3701

Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2022; 24(3):248-253

​ Позднякова-Филатова И.Ю., Загоскин А.А., Захарова М.В., Нагорных М.О.
10.36488/cmac.2022.3.248-253
резистентность гены металло-бета-лактамаз P putida BS3701
Раздел
Антибиотикорезистентность
Тип
Оригинальная статья
Публикация
Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2022; 24(3):248-253

Цель.

Определить потенциальную возможность штамма Pseudomonas putida BS3701 быть источником генов устойчивости к бета-лактамным антибиотикам.

Материалы и методы.

Последовательности 7 генов, аннотированных как «MBL-fold metallohydrolase superfamily», были проанализированы с использованием следующих ресурсов: ResFinder 4.1, ClustalW, IQ-TREE, iTOL. Подбор олигонуклеотидов для проведения ПЦР в реальном времени осуществляли с использованием ресурса Primer-BLAST. Уровень экспрессии генов оценивали с использованием ПЦР в реальном времени. Определение МПК и МБК проводили с использованием цефепима и меропенема. Для определения присутствия металло-бета-лактамаз (МБЛ) у штамма использовали метод двойных дисков с ЭДТА.

Результаты.

Анализ нуклеотидных последовательностей исследуемых генов выявил, что все они не входят в кладу, содержащую последовательности МБЛ. В экспоненциальной фазе роста были обнаружены мРНК, соответствующие исследуемым белкам. Определение МПК и МБК выявило низкий уровень резистентности штамма к цефепиму и меропенему. Фенотипический тест дал отрицательный результат на наличие МБЛ у штамма P. putida BS3701.

Выводы.

Группа белков, которая была аннотирована как «MBL-fold metallohydrolase superfamily» штамма P. putida BS3701, не может быть отнесена к МБЛ. Штамм P. putida BS3701 не представляет опасности в качестве источника генов устойчивости к соответствующим антибиотикам и может использоваться в биотехнологических задачах.

Позднякова-Филатова И.Ю.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук, Пущино, Россия

Загоскин А.А.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук, Пущино, Россия

Захарова М.В.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук, Пущино, Россия

Нагорных М.О.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук, Пущино, Россия
АНО ВО «Научно-технологический университет „Сириус“», Сочи, Россия

  • 1. Bush K. The ABCD’s of β-lactamase nomenclature. J Infect Chemother. 2013;19:549-559. DOI: 10.1007/s10156013-0640-7
  • 2. Bahr G., Gonzalez L.J., Vila A.J. Metallo-β-lactamases in the age of multidrug resistance: from structure and mechanism to evolution, dissemination, and inhibitor design. Chem Rev. 2021;121:7957-8094. DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00138
  • 3. López C., Delmonti J., Bonomo R.A., Vila A.J. Deciphering the evolution of metallo-β-lactamases: a journey from the test tube to the bacterial periplasm. J Biol Chem. 2022;298:101665. DOI: 10.1016/j.jbc.2022.101665
  • 4. Baier F., Tokuriki N. Connectivity between catalytic landscapes of the metallo-β-lactamase superfamily. J Mol Biol. 2014;426:2442-2456. DOI: 10.1016/j.jmb.2014.04.013
  • 5. Alderson R.G., Barker D., Mitchell J.B. One origin for metallo-β-lactamase activity, or two? An investigation assessing a diverse set of reconstructed ancestral sequences based on a sample of phylogenetic trees. J Mol Evol. 2014;79:117-129. DOI: 10.1007/s00239-014-9639-7
  • 6. Nikel P.I., de Lorenzo V. Pseudomonas putida as a functional chassis for industrial biocatalysis: from native biochemistry to trans-metabolism. Metab Eng. 2018;50:142-155. DOI: 10.1016/j.ymben.2018.05.005
  • 7. Treviño M., Moldes L., Hernández M., Martínez-Lamas L., García-Riestra C., Regueiro B.J. Nosocomial infection by VIM-2 metallo-β-lactamase-producing Pseudomonas putida. J Med Microbiol. 2010;59:853-855. DOI: 10.1099/jmm.0.018036-0
  • 8. Loucif L., Cherak Z., Chamlal N., Bendjama E., GacemiKirane D., Grainat N., et al. First detection of VIM-2 metalloβ-lactamase-producing Pseudomonas putida in Blattella germanica cockroaches in an Algerian hospital. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61:e00357-17. DOI: 10.1128/AAC.00357-17
  • 9. Fernández M., Porcel M., de la Torre J., MolinaHenares M.A., Daddaoua A., Llamas M.A., et al. Analysis of the pathogenic potential of nosocomial Pseudomonas putida strains. Frontiers Microbiol. 2015;6:871. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00871
  • 10. Molina L., Udaondo Z., Duque E., Fernández M., Molina-Santiago C., Roca A., et al. Antibiotic resistance determinants in a Pseudomonas putida strain isolated from a hospital. PloS One. 2014;9:e81604. DOI: 10.1371/journal.pone.0081604
  • 11. Filonov A.E., Kosheleva I.A., Samoilenko V.A., ShkidchenkoA.N., Nechaeva I.A., Puntus I.F., et al. Biopreparation for cleaning soils from pollution by petroleum and petroleum products, method of its production and application. Patent RU2378060C2. 2010. Russian. (Филонов А.Е., Кошелева И.А., Самойленко В.А., Шкидченко А.Н., Нечаева И.А., Пунтус И.Ф. и соавт. Биопрепарат для очистки почв от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, способ его получения и применения. Патент RU2378060C2. 2010.)
  • 12. Filonov A., Delegan Y., Puntus I., Valentovich L., Akhremchuk A., Evdokimova O., et al. Complete genome sequence of Pseudomonas putida BS3701, a promising polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading strain for bioremediation technologies. Microbiol Resour Announc. 2020;9(40):e00892-20. DOI: 10.1128/MRA.00892-20
  • 13. Letunic I., Bork P. Interactive Tree of Life (iTOL) v5: an online tool for phylogenetic tree display and annotation. Nucleic Acids Res. 2021;49(W1):W293-W296. DOI: 10.1093/nar/gkab301
  • 14. Murray C.J., Ikuta K.S., Sharara F., Swetschinski L., Aguilar G.R., Gray A., et al. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022;399:629-655. DOI: 10.1016/S01406736(21)02724-0
  • 15. Tang H., Yu H., Li Q., Wang X., Gai Z., Yin G., et al. Genome sequence of Pseudomonas putida strain B6-2, a superdegrader of polycyclic aromatic hydrocarbons and dioxin-like compounds. J Bacteriol. 2011;193(23):67896790. DOI: 10.1128/JB.06201-11
  • 16. Yoshino Y., Kitazawa T., Kamimura M., Tatsuno K., Yotsuyanagi H., Ota Y. Pseudomonas putida bacteremia in adult patients: five case reports and a review of the literature. J Infect Chemother. 2011;17:278-282. DOI: 10.1007/s10156-010-0114-0
  • 17. Carpenter R.J., Hartzell J.D., Forsberg J.A., Babel B.S., Ganesan A. Pseudomonas putida war wound infection in a US Marine: a case report and review of the literature. J Infect. 2008;56:234-240. DOI: 10.1016/j.jinf.2008.01.004
  • 18. Ramos J.L., Duque E., Godoy P., Segura A. Efflux pumps involved in toluene tolerance in Pseudomonas putida DOTT1E. J Bacteriol. 1998;180:3323-3329. DOI: 10.1128/JB.180.13.3323-3329.1998
  • 19. Rojas A., Duque E., Mosqueda G., Golden G., Hurtado A., Ramos J.L., et al. Three efflux pumps are required to provide efficient tolerance to toluene in Pseudomonas putida DOTT1E. J Bacteriol. 2001;183:3967-3973. DOI: 10.1128/JB.183.13.3967-3973.2001
Просмотров
0 Аннотация
0 PDF
0 Цитирования
Поделились