[發明專利]β-內酰胺類抗生素的新型fmtC抗性基因及其應用

在審

• 申請號: 202110801588.0
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113293160A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 李炳;黃錦;張家禹
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/686
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈;李玉娜

本發明涉及β?內酰胺類抗生素的新型fmtC抗性基因及其應用。具體公開了一種分離的β?內酰胺類抗生素的抗性基因fmtC_like，所述抗性基因fmtC_like的序列如SEQ ID No.1所示。本發明還公開了與該抗性基因的檢測方法以及檢測試劑。綜上所述，本發明首次發現了一種全新的β?內酰胺類抗生素的抗性基因：fmtC_like，這豐富了微生物抗性基因檢測的數據庫，能夠更全面地用于評估環境中抗生素抗性情況，為后續增加耐藥菌株藥物敏感性，篩選抗耐藥菌株的藥物等提供了新方向。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及β-內酰胺類抗生素的抗性基因fmtC_like及相關應用。

背景技術

β-內酰胺類抗生素在化學結構上具有典型的β-內酰胺環，這類抗生素主要包括頭孢菌素類、青霉素類、青霉烯類、氧青霉烯類、單環β-內酰胺類等。各種β-內酰胺類抗生素的作用機制較為相似，都能夠通過抑制胞壁粘肽合成酶來阻礙細胞壁粘肽合成，菌體因細胞壁缺損而裂解死亡。主要的耐藥機制包括：β-內酰胺酶水解抗生素、β-內酰胺酶與抗生素結合、靶蛋白與抗生素親和力降低、細胞壁或外膜通透性改變等。

基于概率的隱馬爾可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)能從可觀察的參數中確定該過程的隱含參數，在研究抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)領域中，常被用于補充基因注釋以及基因預測，具有開發潛在新型基因的潛力。傳統的基因注釋常借助于序列相似度的閾值設置，但該方法限制了新型基因的發現，而且對ARGs的注釋也有一定的局限性。國內外應用廣泛的、基于HMM模型的數據庫有Pfam,TIGERFAM,Resfam等，對全面分析和挖掘ARGs起到了至關重要的作用。

ARGs-OAP是一個在線ARGs分析平臺，可實現宏基因組數據的ARGs快速注釋和定量，其內含的數據庫(Structured Antibiotic Resistance genes,SARG)整合了兩大ARGs數據庫，ARDB和CARD，并通過對ARGs序列的逐級分類注釋，為全面分析ARGs奠定了堅實的基礎。在SARG數據庫基礎上，該平臺應用HMM模型構建的方法，建立了基于模型比對的數據庫SARGfam，可用于開發潛在的新型抗性基因。

發明內容

本發明克服了現有技術中的問題，從一株Labrys(無對應中文名稱)中發現了一種新的β-內酰胺類抗生素的新型耐藥基因fmtC_like基因，補充了β-內酰胺類抗生素耐藥的數據庫，為深入研究細菌耐藥打下了堅實基礎。

本發明一個方面提供了一種分離的β-內酰胺類抗生素的抗性基因fmtC_like，所述抗性基因fmtC_like的序列如SEQ ID No.1所示。

本發明另一個方面提供了一種β-內酰胺類抗生素的抗性基因fmtC like的檢測方法，所述抗性基因fmtC_like的序列如SEQ ID No.1所示，所述檢測方法選自PCR檢測方法、QPCR檢測方法。

本發明另一個方面提供了一種β-內酰胺類抗生素的抗性基因fmtC_like的檢測試劑，所述檢測試劑用于抗性基因fmtC_like定性或定量檢測，所述抗性基因fmtC_like的序列如SEQ ID No.1所示；

優選地，所述檢測試劑為檢測所述的抗性基因fmtC_like的引物和或探針。

本發明再一個方面提供了一種檢測β-內酰胺類抗生素的抗性基因的試劑盒，其中包含檢測β-內酰胺類抗生素抗性基因fmtC_like的檢測試劑，所述抗性基因fmtC_like的序列如SEQ ID No.1所示。

本發明再一個方面提供了上述檢測試劑在制備用于檢測微生物對β-內酰胺類抗生素耐藥性的試劑盒中的用途。

本發明再一個方面提供了一種上述檢測試劑在檢測微生物對β-內酰胺類抗生素耐藥性中的用途。