Ин таҳқиқот сохтори генетикӣ ва қобилияти интиқолёбии платформаҳои муқовимати серудорӣ вобаста ба IncHI2-ро, ки дар изолятҳои ғизоии Salmonella enterica генҳои β-лактамазаи bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55-ро якҷо мебаранд, меомӯзад. Плазмиди IncHI2 унсури бузурги генетикии мобилӣ мебошад, ки илова бар скелети ҳифзшудаи репликатсия ва конъюгатсия метавонад шумораи зиёди генҳои муқовимат ва дигар модулҳои генетикии мутобиқшавиро интиқол диҳад. Муҳаққиқон дар соли 2022 дар Шанхай дар Salmonella Agona ST13 Sal22C150, ки аз гӯшти мурғи чакана ҷудо шудааст, ва Salmonella Havana ST1527 Sal22P208, ки аз гӯшти хуки чакана ҷудо шудааст, ҳассосияти зиддимикробӣ, секвениронии тамоми геном, конъюгатсия, озмоиши нигоҳдории плазмид, геномикаи муқоисавӣ ва таҳлилҳои филогенетикии асосёфта ба SNP-ро анҷом додаанд.

Ҳар ду изолят серудорӣ-муқовиматнок муайян шудаанд. bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 ҳамроҳ бо репликони IncHI2 ба қабулкунандаи Escherichia coli J53, ки ба рифампицин муқовим аст, интиқол дода шудаанд. Басомади интиқол барои Sal22C150 (4,95 ± 0,41) × 10⁻⁵ ва барои Sal22P208 (4,46 ± 0,42) × 10⁻⁶ трансконъюгант/ҳуҷайраи донор чен шудааст. Басомади интиқоли унсури аз Sal22C150 ҳосилшуда ба таври назаррас баландтар буд. Репликони IncHI2 ва ду гени β-лактамаза бе истифодаи селексияи зиддимикробӣ дар тӯли 20 пассаж ҳамоно ошкор мешуданд.

Ҷамъбасти пурраи геноми Sal22P208, ки бо маълумоти Illumina ва PacBio сохта шудааст, плазмиди IncHI2 бо номи pSal22P208 ва дарозии 275.096 bp-ро ошкор кард. bla_LAP-2, bla_TEM-1B ва bla_CTX-M-55 дар ҳамин плазмид ҷойгир буданд; дар минтақаҳои аксессории pSal22P208 дар маҷмӯъ 15 детерминанти муқовимати зиддимикробӣ, инчунин локусҳои муқовимат ба симоб ва теллур муайян шуданд. Баръакс, азбаски Sal22C150 танҳо бо хондаҳои кӯтоҳ секвениронӣ шудааст, робитаи bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 бо IncHI2 на аз рӯйи пайдарпаии плазмиди пӯшида, балки аз контексти геномӣ ва далелҳои конъюгатсия бароварда шудааст.

Дар хромосомаи Sal22P208 ҳамчунин минтақаи ҷудогонаи MDR муайян шуд, ки байни rpmJ ва rpmE ҷойгир буда, детерминантҳои сершумори муқовимат ба антибиотикҳо ва арсенро дар бар мегирад. Монандии баланди сохтории ин минтақа ба меъмории муқовимат дар Citrobacter braakii LBA3 нишон медиҳад, ки модулҳои мураккаби мобилии муқовимат метавонанд дар аъзои гуногуни Enterobacterales вуҷуд дошта бошанд; аммо монандии пайдарпаӣ самт ё вақти интиқоли мустақим байни ду намудро исбот намекунад.

Маҳдудияти асосии тафсири таҳқиқот ҳаҷми намуна аст. Азбаски танҳо ду изолят омӯхта шудаанд, натиҷаҳо паҳншавӣ ё тақсимоти сатҳи популятсионии платформаҳои мазкури IncHI2-ро дар занҷири ғизо муайян намекунанд. Илова бар ин, озмоиши нигоҳдории 20-пассажа танҳо устувории кӯтоҳмуддати лабораториро нишон медиҳад; он устувории дарозмуддати плазмидро дар экосистемаҳои табиӣ ё занҷири истеҳсоли ғизо намесанҷад.

Мушкилоти асосии таҳқиқот

Муқовимати зиддимикробӣ танҳо ба пайдо шудани генҳои алоҳидаи муқовимат маҳдуд намешавад. Дар кадом плазмид, транспозон, интегрон ё сохтори хромосомӣ қарор доштани генҳои муқовимат; қобилияти ба бактерияҳои дигар интиқол ёфтан ва пас аз интиқол бе фишори интихобии антибиотик нигоҳ дошта шудан ё нашудани онҳо аз омилҳои асосие мебошанд, ки аҳамияти эпидемиологии паҳншавии муқовиматро муайян мекунанд.

Salmonella-и ғизоӣ патогени муҳими энтерикӣ мебошад, ки метавонад байни ҳайвон, ғизо, инсон ва муҳити зист ҳаракат кунад. Хусусан муқовимат ба фторхинолонҳо ва цефалоспоринҳои спектри васеъ муҳим аст, зеро он метавонад ба имконоти асосии зиддимикробӣ барои табобати салмонеллёзи вазнин ё инвазивӣ таъсир расонад.

Оилаи CTX-M яке аз гурӯҳҳои васеъ паҳншуда дар байни β-лактамазаҳои спектри васеъ мебошад. bla_CTX-M-55, махсусан дар популятсияҳои Enterobacterales-и ҳайвоноти ғизоӣ ва манбаъҳои ғизоӣ дар Осиё, ҳамчун детерминанти муқовимат ҳарчи бештар гузориш мешавад. Оилаи LAP бошад камтар ба таври муфассал тавсиф шудааст. Холигии тадқиқотии ин кор дар он аст, ки қобилияти интиқол, нигоҳдории кӯтоҳмуддат ва ташкили муфассали модулҳои платформаҳои MDR-и вобаста ба IncHI2, ки bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55-ро якҷо мебаранд, ба қадри кофӣ шарҳ дода нашудааст.

Чаро Плазмидҳои IncHI2 Дар Паҳншавии Муқовимати Зиддимикробӣ Муҳиманд?

Плазмидҳои IncHI2 молекулаҳои бузурги ДНК мебошанд, ки метавонанд новобаста аз хромосомаи бактерия такрор шаванд ва тавассути конъюгатсия ба бактерияҳои дигар интиқол ёбанд; онҳо дар баробари скелетҳои ҳифзшудаи репликатсия, нигоҳдорӣ ва интиқол метавонанд минтақаҳои тағйирёбандаи аксессорӣ дошта бошанд, ки муқовимат ба антибиотикҳо, муқовимат ба металлҳои вазнин, интегронҳо, транспозонҳо ва унсурҳои insertion sequence-ро дар бар мегиранд. Ин меъморӣ метавонад имкон диҳад, ки генҳои муқовимат на алоҳида, балки ҳамчун як бастаи генетикии ба ҳам пайваст ба заминаҳои гуногуни бактериявӣ гузаранд.

Ду изоляти ғизоии таҳқиқшуда

Профили муқовимати зиддимикробӣ

Ҳар ду изоляти донорӣ ба сулфизоксазол, кислотаи налидиксӣ, офлоксацин, ципрофлоксацин, ампициллин, цефотаксим, цефепим, хлорамфеникол, стрептомицин, гентамицин, амикацин, канамицин, рифампицин, азитромицин, фосфомицин ва тетрациклин муқовим буданд. Ҳассосияти ҳар ду изолят ба тигециклин ҳамчун “intermediate”, ба меропенем ва колистин ҳамчун “susceptible” тасниф шудааст.

Мувофиқи муқовимати фенотипӣ, ҳар ду изолят резистоми васеъ доранд, ки бо муқовимат ба β-лактамҳо, аминогликозидҳо, хинолонҳо, фениколҳо, тетрациклинҳо, сулфонамидҳо, триметоприм, фосфомицин, макролидҳо, линкозамидҳо ва рифамицинҳо алоқаманд аст.

Ба детерминантҳои умумии муқовимати ду изолят aac(3)-IId, aac(6′)-Iaa, aadA22, aph(3′)-Ia, aph(6)-Id, bla_CTX-M-55, bla_LAP-2, bla_TEM-1B, dfrA14, floR, fosA7, lnu(F), mph(A), qnrS1, sul3, arr-2 ва tet(A) дохил мешаванд.

Sal22C150 инчунин aph(3′′)-Ib-ро мебарад, дар Sal22P208 бошад arr-3, aac(6′)-Ib-cr, aadA16, dfrA27, qnrB6 ва sul1 низ муайян шудаанд.

Оё секвениронии тамоми геном барои ду изолят дар як сатҳ буд?

Не. Sal22C150 бо Illumina HiSeq X10 дар чуқурии тақрибан 200× хондаҳои кӯтоҳ секвениронӣ шуда, геноми лоиҳавӣ аз 48 scaffold ҳосил гардид. N50 366.523 bp ва калонтарин scaffold 711.773 bp мебошад.

Sal22P208 бошад ҳам бо Illumina HiSeq X10 ва ҳам бо PacBio RS II секвениронӣ шуд ва дар натиҷаи ҷамъбасти гибридии Unicycler геноми пурраи иборат аз як хромосома ва як плазмиди пӯшида ба даст омад. Ин фарқият имкон дод, ки ҷойгиршавии генҳо дар плазмид барои Sal22P208 ба таври физикӣ ҳал карда шавад, дар ҳоле ки барои Sal22C150 локализатсияи плазмид хулосавӣ боқӣ монд.

Чаро озмоиши конъюгатсия муҳим аст?

Мавҷудияти як гени муқовимат дар геном худ аз худ нишон намедиҳад, ки он ген метавонад ба бактерияи дигар интиқол ёбад. Аз ин рӯ, муҳаққиқон Sal22C150 ва Sal22P208-ро ҳамчун донор ва E. coli J53-и ба рифампицин муқовимро ҳамчун қабулкунанда истифода бурда, озмоиши конъюгатсияи broth-mating гузаронданд.

Культураҳои донор ва қабулкунанда дар таносуби 3:1 омехта шуда, дар муҳити LB бе зиддимикроб дар 37 °C барои 18 соат инкубатсия шуданд. Трансконъюгантҳо дар LB agar, ки 100 µg/mL рифампицин ва 2 µg/mL цефотаксим дошт, интихоб шуданд.

Дар колонияҳои интихобшуда репликони IncHI2, bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 бо PCR тасдиқ шуданд. Ҳамин тавр, ба таври функсионалӣ нишон дода шуд, ки генҳои муқовимат на танҳо дар геноми донор вуҷуд доранд, балки метавонанд ҳамроҳ бо унсури мобилии вобаста ба IncHI2 ба мизбони нави бактериявӣ гузаранд.

Интиқоли Якҷояи bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 Чиро Нишон Медиҳад?

Ошкор шудани ду гени β-лактамаза ҳамроҳ бо репликони IncHI2 дар ҳамон трансконъюгантҳо нишон медиҳад, ки ин детерминантҳои муқовимат метавонанд ҳамчун қисми як платформаи мобилии ба ҳам пайвасти муқовимат ба заминаи нави бактериявӣ якҷо гузаранд; аммо азбаски плазмиди Sal22C150 пурра баста нашудааст, ҷойгиршавии дақиқи ду ген дар як молекулаи физикии плазмиди пӯшида танҳо дар Sal22P208 мустақиман тасдиқ шудааст.

Басомадҳои интиқол

Озмоишҳои конъюгатсия ҳамчун се такрори мустақили биологӣ гузаронида шуда, басомадҳо дар шакли миёна ± инҳирофи стандартӣ ифода шуданд. Арзишҳои басомад пас аз табдили log₁₀ бо t-тести дудумбораи Welch муқоиса шуда, ҳадди аҳамиятнокии p < 0,05 истифода шудааст.

Интиқол арзишҳои MIC-ро чӣ гуна тағйир дод?

Ба даст овардани унсурҳои вобаста ба IncHI2 арзишҳои MIC-и E. coli J53-ро барои бисёр зиддимикробҳо баланд кард. Бо вуҷуди ин, ҳар як ген ё унсури интиқолшуда дар мизбони нав таъсири фенотипии яксон ба вуҷуд наовард.

Тағйир наёфтани арзишҳои MIC-и амикацин, фосфомицин, меропенем ва колистин дар трансконъюгантҳо нишон медиҳад, ки ба даст овардани платформаи мобилӣ барои ҳамаи синфҳои зиддимикробӣ таъсири фенотипии яксон надорад. Манбаъ инчунин қайд мекунад, ки арзишҳои баланди MIC-и хинолонҳо дар изолятҳои донорӣ танҳо бо плазмид шарҳ дода намешаванд.

Озмоиши нигоҳдории 20-пассажа чӣ маъно дорад?

Аз ҳар донор як трансконъюганти бо PCR тасдиқшуда дар муҳити LB бе зиддимикроб дар тӯли 20 пассаж пайдарпай гузаронида шуд. Дар пассажҳои муайяншуда репликони IncHI2, bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 санҷида шуданд ва талафи ягон маркер муайян нашуд.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки платформаи интиқолёфтаи муқовимат метавонад дар давраи пассажҳои лаборатории таҳқиқшуда бе селексияи доимии антибиотик нигоҳ дошта шавад. Натиҷаи “дар тӯли 20 пассаж нигоҳ дошта шуд” ҳаммаънои устувории дарозмуддати экологӣ ё эпидемиологии плазмид нест.

Сохтори асосии pSal22P208

Геноми пурраи Sal22P208 аз як хромосомаи 4.853.117 bp ва як плазмиди IncHI2-и 275.096 bp иборат аст. Плазмид минтақаи origin-of-transfer, relaxase, tip IV coupling protein ва генҳои сершумори интиқол, аз ҷумла traG, traH, traF, traI ва traD-ро дар бар мегирад.

Детерминантҳои муқовимат берун аз скелети ҳифзшудаи плазмид, дар минтақаҳои аксессорӣ ҷамъ шудаанд.

Минтақаи мозаикии аксессории муқовимат

Модули bla_LAP-2–ftsI–bla_TEM-1B ва bla_CTX-M-55 дар минтақаи бой аз унсурҳои мобилӣ ҷойгир шудаанд, ки дар он IS26 ва унсурҳои insertion sequence-и оилаҳои IS4, IS2 ва IS3, инчунин генҳои вобаста ба Tn3 ва Tn21 мавҷуданд.

Дигар детерминантҳои муқовимат дар модулҳои ҳамсоя паҳн шудаанд. Аз ин рӯ, минтақаи муқовимати pSal22P208 як кассетаи ягонаи муттасили муқовимат нест, балки минтақаи мозаикии аксессорист, ки дар он чанд модули сохторӣ ба ҳам мепайванданд.

Локусҳои муқовимат ба металлҳо

pSal22P208 илова бар генҳои муқовимат ба антибиотикҳо барои муқовимат ба симоб merR, merP, merT, merC, merA, merD ва merE; барои муқовимат ба теллур бошад terW, terZ, terA, terB, terC, terD ва terE-ро мебарад.

Дар як плазмид ба таври физикӣ якҷо будани детерминантҳои муқовимат ба антибиотикҳо ва металлҳо метавонад дар шароити мувофиқи муҳити зист барои ко-селексия имконият фароҳам оварад. Аммо ин таҳқиқот ба таври таҷрибавӣ насанҷидааст, ки таъсири металл воқеан плазмиди муқовимат ба антибиотикҳоро интихоб мекунад ё не.

Шакли 1 ва Шакли 2 чиро нишон медиҳанд?

Шакли 1 муқоисаи даврии BRIG мебошад, ки pSal22P208-ро ҳамчун референси марказӣ истифода мебарад. Ҳалқаҳои консентрикӣ монандии нуклеотидии дигар плазмидҳои IncHI2-ро бо pSal22P208 нишон медиҳанд. Дар ҳалқаи берунӣ генҳои муқовимати зиддимикробӣ, локусҳои муқовимат ба металлҳо ва генҳои репликатсия, нигоҳдорӣ ва конъюгатсияи плазмид ҷойгиранд.

Шакли 2A минтақаи MDR-и pSal22P208-ро бо панҷ плазмиди наздик ба таври хаттӣ муқоиса мекунад ва нишон медиҳад, ки дар минтақаҳои аксессории муқовимат таркиби генҳо, самтгирӣ ва ҷойгиршавии унсурҳои генетикии мобилӣ метавонад тағйир ёбад. Шакли 2B бошад минтақаи муқовимат ба симоби pSal22P208-ро бо плазмиди Phytobacter ursingii pCAV1151-296 муқоиса мекунад; он нишон медиҳад, ки гарчанде локуси симоб асосан ҳифз шудааст, контексти insertion sequence-и атрофи он фарқ мекунад.

Филогенияи плазмид

pSal22P208 ва 54 плазмиди референсии IncHI2, ки bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55-ро якҷо мебаранд, бо истифода аз kSNP v4.1 дар асоси SNP муқоиса шуданд.

Шаш плазмиди референсӣ аз pSal22P208 камтар аз 30 SNP фарқ мекунанд. Ба плазмидҳои наздик Salmonella Muenster ва Salmonella Schwarzengrund-и вобаста ба мурғ, E. coli-и вобаста ба чорвои калони шохдор, E. coli-и инсонии Канада, E. coli-и ИМА аз гӯшти гӯсола ва Salmonella Kentucky-и Ветнам, ки бо мурғ вобаста аст, дохил мешаванд.

Ин тақсимот нишон медиҳад, ки плазмидҳои наздики IncHI2 метавонанд дар намудҳои гуногуни бактерияҳо, мизбонҳо, манбаъҳои ғизоӣ/клиникӣ ва ҷуғрофияҳои гуногун пайдо шаванд. Наздикии филогенетикӣ худ аз худ ҳодисаи интиқоли мустақим байни ду изоляти мушаххасро исбот намекунад.

Филогенияи хромосомии изолятҳо

Ҳангоми таҳлили Sal22P208 дар байни 41 геноми S. Havana, он ба геноми клиникии GCA_007343335.1 аз Британияи Кабир наздиктарин ҷой гирифт ва байни онҳо камтар аз 30 SNP-и хромосомӣ муайян шуд.

Sal22C150 бошад дар муқоисаи 60 геноми S. Agona аз GCA_012169275.1-и Австралия камтар аз 50 SNP дур буд ва бо чанд изоляти наздики Тайван дар як гурӯҳи зич ҷой гирифт.

Ин монандиҳо робитаҳои наздики генетикиро байни геномҳои ҷуғрофияҳои гуногун нишон медиҳанд; таҳқиқоти манбаъ онҳоро ҳамчун занҷири мустақими интиқоли эпидемиологӣ тасдиқ накардааст.

Чаро Минтақаи Хромосомии MDR Аз Муқовимати Плазмидӣ Роҳи Дигарро Ба Вуҷуд Меорад?

Дар ҳоле ки детерминантҳои муқовимат дар плазмид метавонанд тавассути конъюгатсия ба таври уфуқӣ ба бактерияҳои дигар интиқол ёбанд, минтақаи MDR, ки ба хромосома ҳамгиро шудааст, метавонад ҳангоми тақсимшавии ҳуҷайра бе вобастагӣ ба нигоҳдории плазмиди муайян ба таври амудӣ интиқол ёбад; дар Sal22P208 ҳамзамон мавҷуд будани плазмиди конъюгативии IncHI2 ва иловаи ҷудогонаи хромосомии MDR нишон медиҳад, ки ду роҳи генетикии якдигарро пуркунанда барои ҷамъшавии муқовимат метавонанд дар як бактерия муттаҳид шаванд.

Минтақаи хромосомии MDR-и Sal22P208

Минтақаи калони MDR дар хромосома байни rpmJ ва rpmE ҷойгир аст ва дар минтақаи ҳамтои S. Agona SL483, ки барои муқоиса истифода шудааст, вуҷуд надорад. Сарҳадҳо бо унсурҳои оилаи Tn3 алоқаманданд.

Минтақа детерминантҳои зерини муқовиматро дар бар мегирад:

• tet(A),
• floR,
• aac(6′)-Ib-cr,
• arr-3,
• dfrA27,
• aadA16,
• qnrB6,
• qacEΔ1,
• sul1.

Ба онҳо кластери генҳои муқовимат ба арсен ва унсурҳои генетикии мобилӣ, аз ҷумла ISVsa3, IS26, ISCR1 ва IS6100 ҳамроҳӣ мекунанд. Ду сегменти qacEΔ1–sul1 ва ҷузъҳои вобаста ба интегрони синфи 1 низ гузориш шудаанд.

Монандӣ бо Citrobacter braakii LBA3

Минтақаи хромосомии MDR-и Sal22P208 бо минтақаи муқовимати Citrobacter braakii LBA3 на танҳо дар сатҳи генҳои алоҳида, балки аз рӯйи сарҳадҳои вобаста ба Tn3, локуси муқовимат ба арсен, модули tet(A)–floR ва тартиби генҳои вобаста ба интегрони синфи 1–ISCR1 низ монандии васеъ нишон медиҳад.

Гумон меравад, ки ин сохторҳо метавонанд аз як меъмории умумии мобилии муқовимат пайдо шуда бошанд. Бо вуҷуди ин, монандии пайдарпаӣ ва тартиби генҳо нишон намедиҳад, ки интиқол ба кадом самт рух додааст, кай ба амал омадааст ё байни Salmonella ва Citrobacter интиқоли мустақим вуҷуд доштааст. Захираи умумӣ ё унсури мобилии умумии аҷдодӣ низ аз ҷумлаи шарҳҳои эҳтимолӣ мебошанд.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Ҷудокунии Salmonella ва шиносоӣ

Изолятҳо дар Шанхай дар доираи назорати мунтазами патогенҳои ғизоӣ аз намунаҳои чаканаи гӯшти мурғ ва хук гирифта шудаанд. Ҷудокунӣ дар асоси ISO 6579-1:2017 бо тағйироти хурд анҷом дода шудааст.

Намунаҳои ғизоӣ дар buffered peptone water пешакӣ ғанӣ ва баъдан дар tetrathionate broth ба таври интихобӣ ғанӣ карда шуданд; культураҳо ба xylose lysine tergitol 4 agar кошта шуданд. Колонияҳои шубҳаноки Salmonella бо triple sugar iron agar, озмоишҳои уреаза ва лизин-декарбоксилаза тасдиқ шуданд.

Сероварҳо бо антисерумҳои тиҷоратии O ва H тавассути slide agglutination ва аз маълумоти геномӣ бо SeqSero2 v1.3.2 тасдиқ шуданд. Таъини Sequence type мувофиқи схемаи ҳафт-локусии Salmonella MLST анҷом дода шуд.

Озмоиши ҳассосияти зиддимикробӣ

MIC барои сулфизоксазол, кислотаи налидиксӣ, офлоксацин, ципрофлоксацин, ампициллин, цефотаксим, цефепим, хлорамфеникол, стрептомицин, гентамицин, амикацин, канамицин, рифампицин, азитромицин, фосфомицин, тетрациклин ва меропенем бо усули агар-дилютсия муайян шуд.

Барои тигециклин ва колистин broth microdilution истифода шуд. Натиҷаҳо мувофиқи ҳадҳои CLSI M100 нашри 34 (2024) тафсир шуда, ҳамчун штамми назорати сифат E. coli ATCC 25922 истифода гардид.

Изолятҳое, ки дар ҳадди ақал се категорияи зиддимикробӣ ба як ё зиёда агент ҳассос набуданд, ҳамчун MDR тасниф шуданд.

Секвениронии тамоми геном ва биоинформатика

ДНК-и геномии Sal22C150 ва Sal22P208 бо TIANamp Bacteria DNA Kit ҷудо карда шуд. Sal22C150 танҳо бо Illumina HiSeq X10 ҳамчун хондаҳои кӯтоҳ секвениронӣ шуд. Барои Sal22P208 илова ба Illumina HiSeq X10 маълумоти хондаҳои дарози PacBio RS II низ тавлид гардид.

Хондаҳои Illumina бо fastp v1.3.6 филтр шуданд; барои Sal22P208 ҷамъбасти гибридии Illumina + PacBio бо Unicycler v0.5.1 анҷом дода шуд. Сифати ҷамъбаст бо QUAST v5.3.0 арзёбӣ гардид.

Генҳои муқовимат бо ResFinder v4.7.2 ва репликонҳои плазмид бо PlasmidFinder v3.0.3 муайян шуданд. Унсурҳои генетикии мобилӣ бо ISfinder ва минтақаҳои вобаста ба конъюгатсия бо oriTfinder2 v2.0 таҳлил шуданд.

Конъюгатсия ва тасдиқи PCR

Озмоиши нигоҳдории плазмид

Аз ҳар донор як трансконъюганти бо PCR тасдиқшуда дар LB бе зиддимикроб дар тӯли 20 пассаж пайдарпай гузаронида шуд. Дар пассажҳои муайяншуда колонияҳо барои репликони IncHI2, bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 санҷида шуданд.

Дар тӯли 20 пассажи таҳқиқшуда талафи ҳеҷ яке аз се маркер ошкор нашуд.

Таҳлили филогенетикӣ

Аз NCBI плазмидҳои IncHI2, ки bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55-ро якҷо мебаранд, ҷамъоварӣ шуданд ва пас аз филтркунӣ pSal22P208 бо 54 плазмиди референсӣ бо истифода аз kSNP v4.1 ба таҳлили филогенетикии асосёфта ба SNP ва масофаи ҷуфтии SNP дохил карда шуданд.

Илова бар ин, барои ду серовар таҳлилҳои ҷудогонаи хромосомӣ гузаронида шуданд; 41 геноми S. Havana ва 60 геноми S. Agona истифода шуданд. Дарахтҳо бо iTOL v7.6 визуалӣ ва аннотатсия шуданд.

Геномикаи муқоисавӣ

Муқоисаҳои пурраи плазмид бо BRIG v0.95 ва муқоисаҳои хаттии минтақаҳои муайяни муқовимат бо Easyfig v2.1 анҷом дода шуданд.

Минтақаҳои MDR ва муқовимат ба симоби pSal22P208 бо плазмидҳои дахлдор муқоиса шуданд. Минтақаи хромосомии rpmJ–rpmE бошад бо S. Agona SL483, ки иловаи муқовиматро надорад, ва C. braakii LBA3, ки минтақаи муқовимати аз ҷиҳати сохторӣ монанд дорад, муқоиса карда шуд.

Таҳлили оморӣ

Озмоишҳои конъюгатсия бо се такрори мустақили биологӣ гузаронида шуданд. Басомадҳои конъюгатсия ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ дода шуда, табдили log₁₀ татбиқ гардид ва t-тести дудумбораи Welch истифода шуд. Ҳадди аҳамиятнокӣ p < 0,05 аст.

Нишондодҳои plasmid retention бо фоиз ва MIC ва хусусиятҳои геномӣ ба таври тавсифӣ ҷамъбаст шуданд.

Нақши илмии Шаклҳои 1–5-и манбаъ

Шакли 1: Муқоисаи даврии геномии pSal22P208-ро бо плазмидҳои марбути IncHI2 нишон медиҳад. Скелети ҳифзшудаи плазмидро аз минтақаҳои тағйирёбандаи аксессорӣ ҷудо мекунад.

Шакли 2: Минтақаҳои MDR ва муқовимат ба симоби pSal22P208-ро бо плазмидҳои монанд ба таври хаттӣ муқоиса мекунад. Нишон медиҳад, ки генҳои муқовимат на ҳамчун як кассетаи ягонаи статикӣ, балки ҳамчун модулҳои мозаикӣ, ки бо унсурҳои мобилӣ иҳота шудаанд, ташкил шудаанд.

Шакли 3: Робитаи филогенетикии асосёфта ба SNP байни pSal22P208 ва 54 плазмиди марбути IncHI2-ро нишон медиҳад. Ошкор мекунад, ки як хати наздики плазмид метавонад дар бактерияҳо, мизбонҳо, манбаъҳо ва ҷуғрофияҳои гуногун вуҷуд дошта бошад.

Шакли 4: Sal22P208 ва Sal22C150-ро бо геномҳои ҷаҳонии сероварҳои мувофиқашон муқоиса мекунад. Нишон медиҳад, ки изолятҳо ҳатто бо манбаъҳои аз ҷиҳати ҷуғрофӣ дур робитаҳои наздики геномӣ дошта метавонанд.

Шакли 5: Иловаи rpmJ–rpmE MDR дар хромосомаи Sal22P208-ро бо минтақаи референсии Salmonella бе иловаи муқовимат ва C. braakii LBA3, ки сохтори монанд дорад, муқоиса мекунад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Изолятҳои таҳқиқшудаи Sal22C150 ва Sal22P208 серудорӣ-муқовиматноканд.
• Детерминантҳои bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55-и вобаста ба IncHI2 аз ҳар ду изолят тавонистанд якҷо ба E. coli J53 интиқол ёбанд.
• Басомади ченшудаи конъюгатсияи унсури мансуб ба Sal22C150 аз унсури мансуб ба Sal22P208 баландтар аст.
• Репликони интиқолшудаи IncHI2, bla_LAP-2 ва bla_CTX-M-55 бе антибиотики интихобӣ дар тӯли 20 пассаж ошкор шуданд.
• pSal22P208 плазмиди конъюгативии IncHI2 бо дарозии 275.096 bp буда, 15 детерминанти муқовимати зиддимикробӣ ва локусҳои муқовимат ба симоб/теллурро мебарад.
• Минтақаи аксессории муқовимати pSal22P208 ташкили мозаикии вобаста ба унсурҳои мобилӣ дорад.
• Плазмидҳои IncHI2-и хеле наздик ба pSal22P208 дар сероварҳои гуногуни Salmonella ва E. coli; дар манбаъҳои ҳайвонот, ғизо ва инсон мавҷуданд.
• Sal22P208 инчунин иловаи васеи хромосомии MDR-и аз плазмид мустақилро мебарад.
• Минтақаи хромосомии MDR бо сохтори Citrobacter braakii LBA3 монандии васеи сохторӣ нишон медиҳад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Ин ду изолят паҳншавии платформаҳои IncHI2–blaLAP-2–blaCTX-M-55-ро дар Salmonella-и Чин ё ҷаҳон муайян намекунанд.
• Дар Sal22C150 мустақиман нишон дода нашудааст, ки ду гени β-лактамаза дар як плазмиди ягонаи пӯшидаи айнан монанд ба pSal22P208 ҷойгиранд.
• Нигоҳдории 20-пассажа устувории дарозмуддати плазмидро дар экосистемаҳои табиӣ исбот намекунад.
• Масофаи ками SNP байни плазмидҳои наздик як занҷири мушаххаси интиқоли мустақим ё самти transfer-ро исбот намекунад.
• Монандии минтақаи хромосомии MDR байни Sal22P208 ва Citrobacter braakii LBA3 интиқоли мустақим байни ду намудро исбот намекунад.
• Дар як плазмид ҷойгир будани генҳои муқовимат ба антибиотикҳо ва металлҳои вазнин мустақиман нишон намедиҳад, ки таъсири воқеии металл дар муҳити зист муқовимат ба антибиотикҳоро интихоб мекунад.
• Мавҷудияти гени муқовимат маънои онро надорад, ки он ҳатман дар мизбони нав афзоиши фенотипии MIC-и ҳамон андозаро ба вуҷуд меорад.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ

Маҳдудияти равшантарини таҳқиқот он аст, ки танҳо ду изоляти ғизоӣ омӯхта шудаанд. Ин намуна барои арзёбии паҳншавии эпидемиологӣ ё тақсимоти популятсионӣ кофӣ нест.

Маҳдудияти дуюми муҳим фарқияти ҳалли секвениронӣ барои ду изолят мебошад. Дар ҳоле ки Sal22P208 то сатҳи плазмиди пӯшида ҳал шудааст, Sal22C150 ҳамчун ҷамъбасти лоиҳавии хондаҳои кӯтоҳ боқӣ мондааст. Аз ин рӯ, баробарии пурраи сохтории минтақаҳои IncHI2-и ду изолят муайян нашудааст.

Озмоиши нигоҳдории плазмид дар шароити лабораторӣ танҳо 20 пассажро дар бар мегирад. Навъҳои гуногуни мизбон, ҳароратҳо, муҳитҳои занҷири ғизо ё шароити дарозмуддати селексия санҷида нашудаанд.

Конъюгатсия бо қабулкунандаи E. coli J53 дар шароити лабораторӣ гузаронида шудааст. Басомадҳои transfer дар матритсаи воқеии ғизо, экосистемаи рӯда ё микробиотаи муҳити зист дар ин таҳқиқот чен нашудаанд.

Муқоисаҳои филогенетикӣ ва сохторӣ далелҳои қавии робитаи геномӣ медиҳанд, аммо таърих ё самти ҳодисаҳои transfer-ро танҳо худи онҳо ҳал карда наметавонанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ: Transferable IncHI2-Associated blaLAP-2 and blaCTX-M-55 Resistance Platforms in Foodborne Salmonella.

Муаллифон: Zeqiang Zhan; Shaoping Zhang; Bingguo Wei; Yurui Zheng; Xingrui Li; Qiqi Lin; Jiang Chang; Shoukui He; Hongwu Wang.

Муаллифони масъул: Shoukui He ва Hongwu Wang.

Муассисаҳо: School of Food and Pharmaceutical Engineering, Zhaoqing University; Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products (Zhaoqing), Ministry of Agriculture and Rural Affairs; Guangdong Engineering Technology Research Center of Food and Agricultural Product Safety Analysis and Testing; Key Laboratory of Systems Health Science of Zhejiang Province, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences; MOST-USDA Joint Research Center for Food Safety, Shanghai Jiao Tong University.

Маҷалла ва шиносаи нашр: Foods, 2026, Ҷилди 15, Шумораи 17, Мақолаи 3130. Ношир: MDPI. DOI: 10.3390/foods15173130.

Раванди нашр: Гирифта шуд 8 Август 2026; бозбинӣ 27 Август 2026; қабул 30 Август 2026; нашр 3 Сентябр 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи аслии таҳқиқотии рецензияшуда ва дастрасии кушода. Он конъюгатсияи лабораторӣ, ҳассосияти зиддимикробӣ, секвениронии тамоми геном ва геномикаи муқоисавиро муттаҳид мекунад.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Намунаи асосӣ: S. Agona ST13 Sal22C150, ки соли 2022 дар Шанхай аз гӯшти мурғи чакана гирифта шудааст, ва S. Havana ST1527 Sal22P208, ки аз гӯшти хуки чакана гирифта шудааст.

Усулҳои асосӣ: Ҷудокунии Salmonella дар асоси ISO 6579-1:2017; серотипкунии серологӣ ва SeqSero2; MLST; ченкунии MIC дар асоси CLSI; Illumina HiSeq X10; PacBio RS II; fastp; Unicycler; QUAST; ResFinder; PlasmidFinder; ISfinder; oriTfinder2; конъюгатсияи broth-mating; PCR; таҳлили нигоҳдории маркерҳои плазмид дар 20 пассаж; kSNP; iTOL; BRIG ва Easyfig.

Омор: Дар озмоишҳои конъюгатсия се такрори мустақили биологӣ; миёна ± инҳирофи стандартӣ; табдили log10; t-тести дудумбораи Welch; p < 0,05.

Дастрасии маълумоти геномӣ: Геноми лоиҳавии Sal22C150 NCBI BioProject PRJNA1518757; геноми пурраи Sal22P208 NCBI BioProject PRJNA1518769.

Маблағгузорӣ: National Natural Science Foundation of China No. 32402222; Natural Science Foundation of Guangdong Province No. 2023A1515110754; Department of Education of Guangdong Province Science Project No. 2024KSYS007; Zhaoqing University Science Projects No. GCC202603 ва SD202401; Young Innovative Talents Project of the Department of Education of Guangdong Province No. 2024KQNCX022.

Кумитаи ахлоқ: Татбиқ намешавад.

Ризоияти огоҳона: Татбиқ намешавад.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон бархӯрди манфиатҳоро гузориш накардаанд.

Изҳорот оид ба истифодаи зеҳни сунъӣ: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ҳангоми омода кардани мақола DeepSeek-R1-ро барои санҷидани хатогиҳои грамматикӣ истифода бурдаанд; натиҷаро худ баррасӣ ва таҳрир намуда, масъулияти матни ниҳоиро ба уҳда гирифтаанд.

Саҳми муаллифон: Zeqiang Zhan: консептуализатсия, усул, таҳқиқот, идоракунии маълумот, таҳлили расмӣ, визуализатсия ва тарҳи аввал; Shaoping Zhang: усул, таҳқиқот ва идоракунии маълумот; Bingguo Wei: таҳқиқот, таҳлили расмӣ ва санҷиш; Yurui Zheng: таҳқиқот ва идоракунии маълумот; Xingrui Li: усул, таҳқиқот ва визуализатсия; Qiqi Lin ва Jiang Chang: таҳлили расмӣ, санҷиш ва бозбинӣ/таҳрир; Shoukui He: консептуализатсия, назорат, санҷиш ва бозбинӣ/таҳрир; Hongwu Wang: консептуализатсия, идоракунии лоиҳа, назорат, маблағгузорӣ ва бозбинӣ/таҳрир.

Ҳадди тафсири илмӣ

Қувваи ин таҳқиқот дар он аст, ки ба ҷойи танҳо гузориш додани мавҷуд/ғайримавҷуд будани генҳои муқовимат, интиқоли конъюгативӣ, нигоҳдории кӯтоҳмуддат пас аз интиқол, ҷамъбасти плазмиди пӯшида, меъмории минтақаи аксессорӣ, филогенияи плазмид ва иловаи хромосомии MDR-ро дар як таҳқиқот муттаҳид мекунад. Бо вуҷуди ин, азбаски танҳо ду изолят омӯхта шудаанд, натиҷаҳо набояд ҳамчун таҳқиқоти prevalentӣ хонда шаванд; махсусан барои Sal22C150 меъмории физикии плазмид бояд бо ҷамъбасти пурраи хондаҳои дароз алоҳида тасдиқ карда шавад.