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PRESENCIA DE ELEMENTOS INTEGRATIVOS Y CONJUGATIVOS ICE SXT Y ICESH95 EN ENTEROBACTERIAS

COLLIVADINO, Leandro | RAMOS PASSARELLO, Germán | TADDEO, Federico | PARMECIANO DI NOTO, Gisela | QUIROGA, Cecilia

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA MÉDICA (UBA-CONICET)

Introducción y Objetivos:
Los elementos integrativos y conjugativos (ICE) son plataformas genéticas capaces de transferirse a distintos organismos. Existen diversas familias de ICEs siendo SXT/R391 una de las más estudiadas y distribuidas en el género Vibrio y en Enterobacterias. Estos elementos poseen varias regiones conservadas o core, tales como los genes de integración int y escisión xis, los genes de transferencia tra y los genes de regulación set. Sus regiones variables pueden codificar mecanismos de defensa, genes de resistencia a antibióticos y a metales pesados. Nuestro grupo caracterizó un nuevo ICE en la cepa clínica Shewanella sp. Sh95, denominado ICESh95, que codifica para un sistema de restricción y modificación, un operón de resistencia a metales pesados y un integrón de clase 4. El objetivo del presente trabajo fue analizar comparativamente el contenido genético entre los ICE SXT y ICESh95, y determinar su presencia en aislamientos clínicos de Enterobacterias.
Materiales y Métodos:
La búsqueda y análisis de las estructuras genéticas de los ICEs se hizo por blastn y blastp usando las secuencias completas de cada plataforma o las secuencias de las proteínas Int y Xis contra las bases de datos de Genbank. La construcción de árboles filogenéticos de las integrasas y escionasas de los ICEs se llevó a cabo usando el modelo de máxima verosimilitud con 1000 bootstraps con el programa MEGA V7. El análisis comparativo de las plataformas de los ICEs se hizo con el programa MAUVE. La búsqueda de los ICE SXT y ICESh95 en aislamientos clínicos de 20 Enterobacterias (6 Providencia spp., 10 Klebsiella spp., y 4 Proteus spp.) se realizó mediante PCR con primers específicos para los genes intSXT, intSh95, oriT y setR.
Resultados:
La búsqueda de ICEs reflejó la presencia de un único homólogo al elemento híbrido ICESh95 en los genomas de Enterobacterias, que correspondió al genoma de Providencia rettgeri PR162 ya que su módulo xis/int era similar al de ICESh95. El ICE de PR162 poseía además regiones variables distintas a las descritas para otras plataformas. Entre ellas se encontró un sistema de defensa tipo BREX-1. Además, se detectaron 3 ICEs del tipo SXT en los genomas de P. rettgeri 729/12, H1736 y NCTC7476. El análisis de Int y Xis de los distintos ICEs mostró que son cercanas a proteínas presentes en Vibrio cholerae. Por otro lado, la búsqueda de ICEs en aislamientos clínicos de Enterobacterias también resultó en la presencia de ambos elementos (ICE SXT y ICESh95) en el género Providencia.
Conclusiones:
Nuestros resultados sugieren que los aislamientos de Enterobacterias pueden adquirir tanto ICE SXT como ICESh95. El análisis de las estructuras genéticas de estos elementos pone en evidencia su versatilidad y plasticidad. La similitud entre el ICESh95 y el ICE PR162 refleja su constante evolución y la posibilidad de incorporar genes de resistencia a antibióticos contribuyendo con esta problemática mundial