Published October 30, 2022 | Version v1
Publication Open

Comparative Analysis of Potential Determinants of Resistance to Aminoglycosides in <i>Burkholderia pseudomallei</i> Strains with Different Level of Sensitivity to Gentamicin

Creators

  • 1. Volgograd Institute of Business
  • 2. International Center for Tropical Agriculture

Description

The aim of the study was to identify and compare potential determinants of aminoglycoside resistance in gentamicin susceptible Burkholderia pseudomallei strains. Materials and methods . A bioinformatics analysis of whole genome shotgun sequences of three B. pseudomallei strains having different levels of sensitivity to gentamicin was carried out. Results and discussion . B. pseudomallei is intrinsically resistant to aminoglycosides. Such strains, as a rule, are not taken into account in the classical scheme of isolation and identification. At the same time, there were no significant differences in the clinical manifestations of melioidosis during infection with gentamicin-resistant and sensitive strains. In B. pseudomallei strains of different sequence types (ST70, ST948, and ST1566), point missense mutations were found in the genes of three efflux pumps of the RND family: AmrAB-OprA, BpeAB-OprB, BpeEF-OprC, and one with unknown functions, as well as in the gene aminoglycoside-6'-N-acetyltransferase AAC(6')-III. All three strains had amino acid substitutions in the AmrA periplasmic linker: ARG160SER, Arg116Gln and Gly237Arg, Thr317Lys, respectively. In moderately sensitive strains (ST948 and ST1566), an identical Val222Met substitution was found in the repressor of the AmrAB-OprA operon, AmrR. It is likely that the intermediate level of sensitivity to gentamicin in the studied strains is mediated by the constitutive expression of the AmrAB-OprA operon, which partially compensates for the structural defects. It is also possible that a dinucleotide deletion in the AAC (6')-III aminoglycoside-6'-N-acetyltransferase gene, as well as detected mutations in the homologues of the periplasmic linker (BPSL2234) of an uncharacterized efflux operon of the RND family, are involved in the loss of resistance to gentamicin.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان الهدف من الدراسة هو تحديد ومقارنة المحددات المحتملة لمقاومة الأمينوغليكوزيد في سلالات البوركهولدريا الكاذبة الحساسة للجنتاميسين. المواد والأساليب . تم إجراء تحليل للمعلوماتية الحيوية لتسلسل بنادق الجينوم الكامل لثلاث سلالات من B. pseudomallei لها مستويات مختلفة من الحساسية للجنتاميسين. النتائج والمناقشة . B. pseudomallei مقاوم جوهريًا للأمينوغليكوزيدات. وكقاعدة عامة، لا تؤخذ هذه السلالات في الاعتبار في المخطط الكلاسيكي للعزل وتحديد الهوية. في الوقت نفسه، لم تكن هناك اختلافات كبيرة في المظاهر السريرية للداء الميلويدي أثناء العدوى بسلالات مقاومة للجنتاميسين وحساسة. في سلالات B. pseudomallei من أنواع التسلسل المختلفة (ST70 و ST948 و ST1566)، تم العثور على طفرات خاطئة في جينات ثلاث مضخات تدفق من عائلة RND: AmrAB - OprA و BpeAB - OprB و BpeEF - OprC وواحدة ذات وظائف غير معروفة، وكذلك في الجين aminoglycoside -6 '- N - acetyltransferase AAC(6 ')- III. كان لجميع السلالات الثلاث بدائل الأحماض الأمينية في رابط AmrA periplasmic: ARG160SER، Arg116Gln و Gly237Arg، Thr317Lys، على التوالي. في السلالات الحساسة المعتدلة (ST948 و ST1566)، تم العثور على بديل متطابق لـ Val222Met في كابت مشغل AmrAB - OprA، AmrR. من المرجح أن المستوى المتوسط من الحساسية للجنتاميسين في السلالات المدروسة يتوسطه التعبير التأسيسي لمشغل AmrAB - OprA، والذي يعوض جزئيًا عن العيوب الهيكلية. من الممكن أيضًا أن يكون حذف ثنائي النوكليوتيد في الجين AAC (6')- III aminoglycoside -6 '- N - acetyltransferase، بالإضافة إلى الطفرات المكتشفة في متجانسات الرابط حول الجبلي (BPSL2234) لمشغل التدفق غير المميز لعائلة RND، متورطًا في فقدان مقاومة الجنتاميسين.

Translated Description (French)

L'objectif de l'étude était d'identifier et de comparer les déterminants potentiels de la résistance aux aminosides chez les souches Burkholderia pseudomallei sensibles à la gentamicine. Matériels et méthodes . Une analyse bioinformatique de séquences de fusil de chasse du génome entier de trois souches de B. pseudomallei ayant différents niveaux de sensibilité à la gentamicine a été effectuée. Résultats et discussion . B. pseudomallei est intrinsèquement résistant aux aminoglycosides. De telles souches, en règle générale, ne sont pas prises en compte dans le schéma classique d'isolement et d'identification. Dans le même temps, il n'y avait pas de différences significatives dans les manifestations cliniques de la mélioïdose lors d'une infection par des souches résistantes et sensibles à la gentamicine. Dans les souches de B. pseudomallei de différents types de séquences (ST70, ST948 et ST1566), des mutations ponctuelles faux-sens ont été trouvées dans les gènes de trois pompes d'efflux de la famille RND : AmrAB-OprA, BpeAB-OprB, BpeEF-OprC, et une avec des fonctions inconnues, ainsi que dans le gène aminoglycoside-6'-N-acétyltransférase AAC(6')-III. Les trois souches avaient des substitutions d'acides aminés dans le lieur périplasmique AmrA : ARG160SER, Arg116Gln et Gly237Arg, Thr317Lys, respectivement. Dans les souches modérément sensibles (ST948 et ST1566), une substitution Val222Met identique a été trouvée dans le répresseur de l'opéron AmrAB-OprA, AmrR. Il est probable que le niveau intermédiaire de sensibilité à la gentamicine dans les souches étudiées est médié par l'expression constitutive de l'opéron AmrAB-OprA, qui compense partiellement les défauts structurels. Il est également possible qu'une délétion dinucléotidique dans le gène AAC (6')-III aminoglycoside-6'-N-acétyltransférase, ainsi que des mutations détectées dans les homologues du lieur périplasmique (BPSL2234) d'un opéron d'efflux non caractérisé de la famille RND, soient impliquées dans la perte de résistance à la gentamicine.

Translated Description (Spanish)

El objetivo del estudio fue identificar y comparar los posibles determinantes de la resistencia a los aminoglucósidos en cepas de Burkholderia pseudomallei susceptibles a la gentamicina. Materiales y métodos . Se llevó a cabo un análisis bioinformático de secuencias genómicas completas de tres cepas de B. pseudomallei que tienen diferentes niveles de sensibilidad a la gentamicina. Resultados y discusión . B. pseudomallei es intrínsecamente resistente a los aminoglucósidos. Tales cepas, por regla general, no se tienen en cuenta en el esquema clásico de aislamiento e identificación. Al mismo tiempo, no hubo diferencias significativas en las manifestaciones clínicas de la melioidosis durante la infección con cepas sensibles y resistentes a la gentamicina. En cepas de B. pseudomallei de diferentes tipos de secuencia (ST70, ST948 y ST1566), se encontraron mutaciones puntuales de sentido erróneo en los genes de tres bombas de eflujo de la familia RND: AmrAB-OprA, BpeAB-OprB, BpeEF-OprC y una con funciones desconocidas, así como en el gen aminoglucósido-6 '-N-acetiltransferasa AAC(6')-III. Las tres cepas tenían sustituciones de aminoácidos en el enlazador periplásmico AmrA: ARG160SER, Arg116Gln y Gly237Arg, Thr317Lys, respectivamente. En cepas moderadamente sensibles (ST948 y ST1566), se encontró una sustitución idéntica de Val222Met en el represor del operón AmrAB-OprA, AmrR. Es probable que el nivel intermedio de sensibilidad a la gentamicina en las cepas estudiadas esté mediado por la expresión constitutiva del operón AmrAB-OprA, que compensa parcialmente los defectos estructurales. También es posible que una deleción de dinucleótido en el gen de la aminoglucósido-6 '-N-acetiltransferasa AAC (6')-III, así como mutaciones detectadas en los homólogos del enlazador periplásmico (BPSL2234) de un operón de eflujo no caracterizado de la familia RND, estén involucradas en la pérdida de resistencia a la gentamicina.

Files

1333.pdf

Files (4.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7e44a487a0214146c984f740866674ec
4.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل مقارن للمحددات المحتملة لمقاومة الأمينوغليكوزيدات في <i>البوركهولدريا الزائفة</ i> سلالات ذات مستوى مختلف من الحساسية للجنتاميسين
Translated title (French)
Analyse comparative des déterminants potentiels de la résistance aux aminosides dans les souches de <i>Burkholderia pseudomallei</i> présentant différents niveaux de sensibilité à la gentamicine
Translated title (Spanish)
Análisis comparativo de potenciales determinantes de resistencia a aminoglucósidos en cepas de <i>Burkholderia pseudomallei</i> con diferente nivel de sensibilidad a la gentamicina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4307780774
DOI
10.21055/0370-1069-2022-3-158-163

Is supplement to
https://openalex.org/W4307780774 (Other)
https://openalex.org/W3196741559 (Other)
https://openalex.org/W3150694049 (Other)
https://openalex.org/W2964607703 (Other)
https://openalex.org/W2959317181 (Other)
https://openalex.org/W2732313517 (Other)
https://openalex.org/W2284785016 (Other)
https://openalex.org/W2139700741 (Other)
https://openalex.org/W2133891770 (Other)
https://openalex.org/W2053437171 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1973633902
  • https://openalex.org/W1998970423
  • https://openalex.org/W2064442807
  • https://openalex.org/W2066024448
  • https://openalex.org/W2082367839
  • https://openalex.org/W2085459181
  • https://openalex.org/W2098598894
  • https://openalex.org/W2120902911
  • https://openalex.org/W2132961134
  • https://openalex.org/W2133891770
  • https://openalex.org/W2151017710
  • https://openalex.org/W2170213289
  • https://openalex.org/W2470052926
  • https://openalex.org/W2606202207
  • https://openalex.org/W2622482890
  • https://openalex.org/W2804822363
  • https://openalex.org/W4210818198