ストレプトコッカス・アガラクティエのサルファニルアミドおよびトリメトプリム耐性に至る自然発生的遺伝子増幅

遺伝子増幅は、細菌培養における一時的現象として検出されています。それらはクロモソーム上の遺伝子の発現を同時に増加させることによって迅速な適応に寄与すると予測されています。しかし、自然分離株におけるゲノム増幅はほとんど報告されていません。DNAアレイ解析を通じて、私たちは、13.5 kbの4倍増幅および92 kbの重複を持つ2つのストレプトコッカス・アガラクティエ株を特定しました。どちらの増幅も複製の端に近い場所に位置し、長い繰り返し配列から独立した形で発生しました。それらはおそらく人間宿主内で発生し、異なる安定性を示しました。13.5 kbの増幅は、世代あたりの0.003の頻度で失われ、92 kbの重複は0.035の頻度で失われました。13.5 kbの重複は、ジヒドロ葉酸合成に必要な5つの遺伝子を含んでおり、トリメトプリム（TMP）およびサルファニルアミド（SU）耐性を引き起こしました。SUに対する耐性は、この抗生物質の標的であるジヒドロペテロイン酸合成酵素の合成が増加したことに起因していると思われますが、全経路の増幅はTMP耐性に関与していました。これは、ジヒドロ葉酸合成の増加を伴うTMPに対する新たな耐性機構を明らかにしました。これは、細菌におけるゲノム増幅から生じる自然発生的な抗生物質耐性として報告された初めてのケースです。DNAセグメント増幅の低い安定性は、抗生物質耐性におけるそれらの役割が過小評価されている可能性を示唆しています。