بررسي بيوانفورماتيكي انتقال افقي ژنهاي دخيل در مقاومت آنتي بيوتيكي در باكتري Escherichia coli

Bioinformatic analysis of horizontal transmission of genes related to antibiotic resistance genes in Escherichia coli

i Escherichia يك باكتري گرم منفي، دومين باكتري از نظر فراواني در روده و شايعترين عامل عفونت ادراري و از عوامل اصلي مسموميت غذايي و اسهال است. همچنين بهعنوان شاخص اصلي آلودگي آب شهري اهميت ويژهاي دارد.مقاومت دارويي اين باكتري به آنتيبيوتيكها بهعنوان يك چالش جهاني مطرح ميشود. به فرآيند انتقال ماده ژنتيكي در مسيري غير از انتقال ژنها بهصورت رابطه والد- فرزندي انتقال افقي ژن (HGT (گفته ميشود. اين فرآيند ميتواند روي عملكرد ژنها از جمله ژنهاي ايجادكننده مقاومت به آنتيبيوتيكها تغيير ايجاد كند. ايجاد مقاومت در باكتري coli. E ميتواند از طريق ژنهاي متحرك به گونههاي ديگر باكتريها هم انتقال پيدا كند. امروزه از ابزارهاي بيوانفورماتيكي براي فهم و رديابي ژنهاي انتقاليافته با مكانيزم انتقال افقي استفاده ميشود. در اين مطالعه با استفاده از ابزارهاي بيوانفورماتيكي مانند PredictBias، Alien‐ و PAI‐IDA ،Mobil Genetic Elements (MGEs) ،ACLAME Hunter به بررسي برخي ژنهاي دخيل در مقاومت به آنتيبيوتيك در باكتري coli. E پرداخته شد. نتايج بررسيهاي بيوانفورماتيكي و روش MIC انتقال افقي ژنهاي مقاومت را نشان داد. 26 ژن از 32 ژن در كليه نرمافزارها انتقال را نشان دادند. بيشتر ژنهاي شناساييشده داراي درصد بازهاي GC بالاي 50 %بودند. ژنهايي مانند P put با 178 توالي، blaCMY با حدود62 توالي، BlaTEM با 43 توالي و 6‐aac با 66 توالي در سايتهاي PredictBias و ACLAME به دست آمدند. mobC ،mobA و mobB و خانواده ژني rep بيشترين احتمال انتقال افقي را بين سويههاي بيماريزا نشان دادند. بيشترين مقاومت در تستهاي آزمايشگاهي را ژنهاي blaSHV و blaCHV روي پلاسميد blaCMY نشان دادند.

Escherichia coli is a Gram-negative bacterium, the second most common bacteria in the intestine and the main indicator of urban water pollution, is the most common cause of urinary tract infection and also is one of the main factors in food poisoning and diarrhea. Drug resistance of this bacterium to antibiotics is a global challenge. Horizontal gene transfer (HGT) is the movement of genetic material between unicellular and other gene transfer pathways which is an important factor in the evolution of many organisms, antibiotic resistance in bacteria, gene function. Antibiotic resistance in E. coli can be transferred to another species of bacteria through HGT mechanisms. Today, Bioinformatics methods have been used to understand of gene transfer from HGT mechanism. In this study, we used bioinformatics tools such as PredictBias, ACLAME, Mobil Genetic Elements (MGEs) PAI-ID, and Alien_Hunter in order to genes analysis that related from antibiotic resistance in E. coli. Bioinformatics and MIC assays result show that from 26 to 30 genes have been identified in all safthwers. Most of genes that identified show over 50 percent of GC content. put P gene with 178, blaCMY with 62, BlaTEM with 43, and aac-6 with 66 homology in the PredictBias website identified. Also in the ACLAME website, mob (A-C) and rep (A-C) gene family are highest number of horizontal gene transfer from infection bacteria strain. Those cluster genes are the highest resistant of laboratory tests which carries resistant genes such as blaSHV and blaCHV on the blaCMY plasmid.