وثيقة
Molecular characterizations of integrons in clinical isolates of klebsiella pneumoniae by whole genome sequencing in a tertiary care hospital in Oman.
المعرف
Al-Muzahmiyah, Muna Nasser Khalfan (2020). Molecular characterizations of integrons in clinical isolates of klebsiella pneumoniae by whole genome sequencing in a tertiary care hospital in Oman (Master thesis, Sultan Qaboos University, Muscat, Oman).
الناشر
Sultan Qaboos University.
ميلادي
2020
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Background: Integrons are semi-mobile elements that have a significant role in the
dissemination of antibiotic-resistance-conferring genes between bacteria. This study
aims to describe the prevalence and characterize the molecular features of integrons
in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae.
Methods: A total of 50 multidrug-resistant representatives K. pneumoniae isolates
from Sultan Qaboos University Hospital (SQUH) were investigated for the presence
of integrons class 1, 2, and 3 by Polymerase Chain Reaction (PCR). Antimicrobial
susceptibility test was performed by disc diffusion method according to the Clinical
and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines. The variable regions of the
integrons were PCR-amplified and sequenced to detect the gene cassettes. To assess
the horizontal transferability for the gene cassettes, filter- mating conjugation
experiments were conducted. Whole genome sequencing (WGS) was performed in
representative (n=23) isolates and analyzed using various bioinformatics tools, to
determine the sequence type (ST), acquired antimicrobial resistance genes, and
perform plasmid-typing of integron-carrying strains. Highly virulent serotypes of K.
pneumoniae were identified through amplifying 5 capsule serotype genes from the
integron-positive isolates.
Results: Class 1 integron was detected in 96% (48/50) of isolates, whereas, class 2
and class 3 integrons were not detected. Among integron-positive isolates, 18 stains
contained variable regions. All the representative samples that were tested for the
horizontal transferability, confirmed the successful transfer of integrons between cells
and WGS confirmed their presence in conjugative plasmids. Ten different gene
cassette arrays were detected with dihydrofolate reductase (dfrA14) as the most
prevalent (34.8%) gene cassettes in class 1 integrons. Furthermore, MLST analysis
detected 9 sequence types (ST), with ST-231 and ST-395 as the predominant STs.
BlaOXA-232 and blaCTX-M-15 were the most frequently detected carbapenems and betalactamases in sequenced isolates. Three isolates were classified as highly virulent
serotypes (k1 and k2).
Conclusions: This study highlighted the widespread of class 1 integrons among MDR
isolates of K. pneumoniae and confirmed the spread of antimicrobial resistance genes
by horizontal transfer. Therefore, the wise use of antibiotics and the adherence to
effective infection control measures are necessary to limit further dissemination of
multidrug-resistant organisms.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
الخلفية: الإنتجرونات هي عناصر شبه متحركة لها دور كبير في نشر الجينات التي تمنح المقاومة للمضادات الحيوية بين البكتيريا. تهدف هذه الدراسة إلى وصف مدى انتشار وتوصيف السمات الجزيئية للإنتجرونات في العزلات السريرية للالتهاب الرئوي.
الطريقة: تم فحص ما مجموعه 50 عزلة تمثيلية لبكتيريا الكلبسيلية الرئوية ذات المقاومة لمجموعة متعددة من المضادات الحيوية من مستشفى السلطان قابوس الجامعي (SQUH) لدراسة وجود ثلاث أنواع من الانتجرونات (?-?) بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). تم إجراء اختبار الحساسية لمضادات الميكروبات بطريقة disc diffusion وفقًا لإرشادات معهد المعايير السريرية والمخبرية (CLSI). تم تضخيم المناطق المتغيرة و تنفيذ التسلسل الجينومي الكامل للكشف عن أشرطة الجينات. تم إجراء تجربة الإقتران لتقييم قابلية الأشرطة الجينية على الانتقال الأفقي بين البكتيريا.
تم إجراء التسلسل الجينومي الكامل (WGS) لعزلات تمثيلية يبلغ عددها ??، وتحليلها باستخدام أدوات معلوماتية حيوية مختلفة و ذلك لتحديد نوع التسلسل (ST) ، وجينات المقاومة المكتسبة المضادة للميكروبات ، وتحديد أنواع البلازميد للسلالات الحاملة للإنتجرون. تم تحديد الأنماط المصلية الخبيثة للغاية من خلال تضخيم خمس جينات من النمط المصلي الكبسولي لعينات البكتيريا الكلبسيلة الرئوية من العزلات الموجبة للاندروجين.
النتائج: تم تحديد النوع الأول من الانتجرونات بنسبة تبلغ ??? من مجموع العينات ، بينما لم يتم الكشف عن النوع الثاني والثالث في أي من العينات. من بين العزلات الموجبة للإنتجرون، ?? عزلة تحتوي على المناطق المتغيرة التي تحمل الأشرطة الجينية. جميع العينات التمثيلية التي اختبرت للأنتقال الأفقي، اثبتت نجاح انتقال الانتجرونات بين الخلايا كما اثبت التسلسل الجينومي الكامل وجود هذه الانتجرونات على بلازميدات مقترنة. تم الكشف عن عشرة أصناف مختلفة من أشرطة الجينات مع وجود (dfrA14) كأكثر أشرطة الجينات انتشارًا بنسبة (34.8 ?) في أوساط النوع الأول من الانتجرونات. علاوة على ذلك ، كشف تحليل MLSTعن تسعة أنواع تسلسلية ( (ST ، مع وجود نوعي ST-231 و ST-395 كأكثر الأنواع سيادة. كان كل من BlaOXA-232 و blaCTX-M-15 أكثر أنواع الكاربابينيم ((carbabenem وبيتا لاكتاميز.
(beta-lactamases) في العزلات المتسلسلة. ثلاث عزلات فقط صنفت كأنماط مصلية شديدة الخبث من النوعين (k1) و. (K2)
الطريقة: تم فحص ما مجموعه 50 عزلة تمثيلية لبكتيريا الكلبسيلية الرئوية ذات المقاومة لمجموعة متعددة من المضادات الحيوية من مستشفى السلطان قابوس الجامعي (SQUH) لدراسة وجود ثلاث أنواع من الانتجرونات (?-?) بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). تم إجراء اختبار الحساسية لمضادات الميكروبات بطريقة disc diffusion وفقًا لإرشادات معهد المعايير السريرية والمخبرية (CLSI). تم تضخيم المناطق المتغيرة و تنفيذ التسلسل الجينومي الكامل للكشف عن أشرطة الجينات. تم إجراء تجربة الإقتران لتقييم قابلية الأشرطة الجينية على الانتقال الأفقي بين البكتيريا.
تم إجراء التسلسل الجينومي الكامل (WGS) لعزلات تمثيلية يبلغ عددها ??، وتحليلها باستخدام أدوات معلوماتية حيوية مختلفة و ذلك لتحديد نوع التسلسل (ST) ، وجينات المقاومة المكتسبة المضادة للميكروبات ، وتحديد أنواع البلازميد للسلالات الحاملة للإنتجرون. تم تحديد الأنماط المصلية الخبيثة للغاية من خلال تضخيم خمس جينات من النمط المصلي الكبسولي لعينات البكتيريا الكلبسيلة الرئوية من العزلات الموجبة للاندروجين.
النتائج: تم تحديد النوع الأول من الانتجرونات بنسبة تبلغ ??? من مجموع العينات ، بينما لم يتم الكشف عن النوع الثاني والثالث في أي من العينات. من بين العزلات الموجبة للإنتجرون، ?? عزلة تحتوي على المناطق المتغيرة التي تحمل الأشرطة الجينية. جميع العينات التمثيلية التي اختبرت للأنتقال الأفقي، اثبتت نجاح انتقال الانتجرونات بين الخلايا كما اثبت التسلسل الجينومي الكامل وجود هذه الانتجرونات على بلازميدات مقترنة. تم الكشف عن عشرة أصناف مختلفة من أشرطة الجينات مع وجود (dfrA14) كأكثر أشرطة الجينات انتشارًا بنسبة (34.8 ?) في أوساط النوع الأول من الانتجرونات. علاوة على ذلك ، كشف تحليل MLSTعن تسعة أنواع تسلسلية ( (ST ، مع وجود نوعي ST-231 و ST-395 كأكثر الأنواع سيادة. كان كل من BlaOXA-232 و blaCTX-M-15 أكثر أنواع الكاربابينيم ((carbabenem وبيتا لاكتاميز.
(beta-lactamases) في العزلات المتسلسلة. ثلاث عزلات فقط صنفت كأنماط مصلية شديدة الخبث من النوعين (k1) و. (K2)
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية