摘要: IncA、IncC质粒是细菌重要的可移动遗传元件(MGEs)，可以通过接合介导遗传物质在不同种属细菌间进行基因水平转移(HGT)。现在由于多药耐药超级细菌的出现，给人类公共卫生健康造成了巨大的威胁。而IncA、IncC质粒的进化、扩散对细菌耐药表型的产生传播... 展开 IncA、IncC质粒是细菌重要的可移动遗传元件(MGEs)，可以通过接合介导遗传物质在不同种属细菌间进行基因水平转移(HGT)。现在由于多药耐药超级细菌的出现，给人类公共卫生健康造成了巨大的威胁。而IncA、IncC质粒的进化、扩散对细菌耐药表型的产生传播起到至关重要的作用。作为众多耐药基因的载体，IncA、IncC质粒的进化变异以及在菌株间的扩散传播与病原耐药表型的扩散密切相关。因此，为了更有效的应对IncA、IncC多重耐药质粒的基因组进化与传播带来的潜在威胁，为了更准确的防控质粒的传播扩散，为了延缓现有抗菌药的使用寿命，对IncA、IncC质粒的基因组进化、传播扩散规律展开了系统的研究。 IncA、IncC质粒的分型在研究中一直存在分歧，而正确的分型对于质粒的系统研究非常重要，所以本文的第一部分工作对IncA、IncC质粒的分型进行了探究。搜集了279个质粒，其中IncA质粒6个。通过对279个质粒的复制子、进入排斥基因分析得到了IncA、IncC质粒是相容且排斥的原因；利用IncC质粒的特征区域片段的探究分析把271个IncC质粒分为四种类型。对参考质粒和不同类型质粒的耐药岛进行了比对分析和统计。在IncC质粒中发现了大量的抗生素耐药基因聚集IncC骨架中的各种辅助模块中。IncC质粒包含至少三个整合blaCMY携带区的热点和两个命名为ARI-A和ARI-B的抗生素耐药岛。blaCMY携带区和ARI-A经常在1型质粒中发现，但在2型质粒中不常见，1型和2型质粒都携带ARI-B，但出现频率不高。 第二部分研究工作将IncA、IncC多重耐药质粒类群/家族视为一个“物种”来研究，创造性的将细菌比较基因组学，系统发育学，分子进化等研究方法引入，探究IncA、IncC质粒的进化动态，还原其进化历程，深入认识IncA、IncC质粒的演化和传播。首先建立了质粒的泛基因组模型，结合同源搜索得到了44个核心基因，以核心基因为研究对象建立系统地理发生学模型和全球传播网络。结果发现IncA、IncC质粒的不同类型分别拥各自进化过程和遗传特征。结合不同类型质粒核心基因的密码子偏性分析，正选择压力分析、重组分析以及氨基酸进化速率分析，提出了IncA、IncC多重耐药质粒存在这样一种“全球传播，区域性进化”的传播进化模式。 本文广泛收集、获取目前所有的IncA、IncC质粒基因组，充分利用现有数据，采取泛基因组模型、系统发生、分子进化、系统发生地理学等分析手段，全面构建其遗传进化关系。并确定IncA、IncC质粒在传播过程中的发生的微进化事件如重组、选择等。完整追踪IncA、IncC质粒家族起源关系、演化历程、时空传播动态等。进而还原IncA、IncC基因组的全部进化历程。深入全面阐明该型多重耐药质粒的进化规律和传播扩散机制，对防控细菌耐药性的传播扩散有着重要指导意义。 收起