オーストラリアのST744における多剤耐性IncHI2 ST4プラスミドのゲノム解析

Genomic Characterisation of a Multiple Drug Resistant IncHI2 ST4 Plasmid in ST744 in Australia.

• Tiziana Zingali
• Toni A Chapman
• John Webster
• Piklu Roy Chowdhury
• Steven P Djordjevic

抄録

ファミリーからのものを含む抗生物質耐性遺伝子（ARG）で、それぞれ拡張スペクトルβ-ラクタムおよびコリスチンに対する耐性をコードするものは、世界中の豚生産施設から分離されたIncHI2プラスミドと関連しているが、オーストラリアからのIncHI2プラスミドでは関連していない。ここでは、オーストラリアのIncHI2-ST4プラスミドpTZ41_1Pについて、健康な子豚の近縁種から分離された多剤耐性プラスミドの最初の完全な配列を記述する。pTZ41_1Pは、重金属（銅、銀、テルル、ヒ素）、β-ラクタム、アミノグリコシド、スルフォンアミドに対する耐性を付与する遺伝子を持っている。ARGは、2007年にオーストラリアの養豚事業に大きな損失をもたらした豚由来の血清型O157:H19を持つ腸毒素原性病原体由来のIncHI2:ST3プラスミドであるpSDE_SvHI2のCRLとかなりの配列同一性を示す複合耐性遺伝子座（CRL）内に存在している。pTZ41_1Pは、ヨーロッパや中国の豚、鳥、ヒト由来のIncHI2プラスミドと密接に関連しているが、臨床的に重要な抗生物質に対する耐性をコードする遺伝子を持たない。我々は、このプラスミド群の遺伝的可塑性に寄与するIncHI2プラスミドの領域を同定し、これらのプラスミドがどのようにして新たな耐性遺伝子を容易に獲得するかを明らかにした。ゲノムサーベイランスは、IncHI2プラスミドをモニターするために改善されるべきである。

Antibiotic resistance genes (ARGs) including those from the family and that encode resistance to extended spectrum β-lactams and colistin, respectively, have been linked with IncHI2 plasmids isolated from swine production facilities globally but not in IncHI2 plasmids from Australia. Here we describe the first complete sequence of a multiple drug resistance Australian IncHI2-ST4 plasmid, pTZ41_1P, from a commensal from a healthy piglet. pTZ41_1P carries genes conferring resistance to heavy-metals (copper, silver, tellurium and arsenic), β-lactams, aminoglycosides and sulphonamides. The ARGs reside within a complex resistance locus (CRL) that shows considerable sequence identity to a CRL in pSDE_SvHI2, an IncHI2:ST3 plasmid from an enterotoxigenic with serotype O157:H19 of porcine origin that caused substantial losses to swine production operations in Australia in 2007. pTZ41_1P is closely related to IncHI2 plasmids found in and from porcine, avian and human sources in Europe and China but it does not carry genes encoding resistance to clinically-important antibiotics. We identified regions of IncHI2 plasmids that contribute to the genetic plasticity of this group of plasmids and highlight how they may readily acquire new resistance gene cargo. Genomic surveillance should be improved to monitor IncHI2 plasmids.