Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Characterization of CRISPR/Cas system in
Klebsiella pneumoniae and its correlation to
antimicrobial resistance
A Thesis/
الناشر
Amany Khaled Ahmed
المؤلف
Ahmed,Amany Khaled
هيئة الاعداد
باحث / أماني خالد أحمد
مشرف / د/خالد محمد أنور أبوشنب
مشرف / سميرة محمد حامد
مشرف / أحمد سعيد أبو زيد
الموضوع
antimicrobial resistance CRISPR/CAS
تاريخ النشر
2024
عدد الصفحات
145p.
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الصيدلة ، علم السموم والصيدلانيات (المتنوعة)
تاريخ الإجازة
15/2/2024
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية الصيدلة - ميكرو بيولوجيا والمناعة
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 177

from 177

Abstract

الملخص العربي
5
مقابل 55,2 ٪ من أولئك I-E تم العثور على بلازميد مقاوم واحد على الأقل بنسبة 29,3 ٪ من السلالات الإيجابية للنوع
علاوة على . (p-value ˃ ولكن توزيعها في المجموعتين لم يكن ذا دلالة احصائية ( 2,6 I-E* الذين يحملون النوع
61,6 ٪( حاملة أيضًا ( 99/ ذلك، تم العثور على مصفوفات كريسبر أيضًا على بلازميدات 99 سلالة. من بين هؤلاء، 12
2566 %( كان لديه نوع النسخ المتماثل ؛ 12/ أنظمة كريسبر/كاس كاملة على الكروموسومات الخاصة بهم. الأغلبية ) 19
في حين أن أنواع النسخ الأخرى التي تم العثور عليها شملت :
IncHI1B], [IncHI1B, IncFIB, [IncN], [IncFIB (K), IncFII (K)], and .[IncFIA, IncR, IncFIB
بشكل غير متوقع، تم العثور على ارتباط إيجابي ضعيف بين العدد الإجمالي للفواصل والعدد الإجمالي .[IncHI1B]
p= لبلازميدات المقاومة التي تحملها العزلات الموجبة للكريسبر/كاس )معامل ارتباط رو سبيرمان = 2,299 ، بقيمة
2,599 (. وأيضا تم الحصول على نفس النتيجة للعلاقة بين عدد الفواصل والعدد الإجمالي للجينات المقاومة للمضادات
.)p-value = 2,323 ،Spearman Rho = الحيوية )معامل ارتباط سبيرمان 2,222
في الختام، لا يمكن تحديد ارتباط كبير بين كريسبر/كاس والحساسية للمضادات الحيوية أو الحد من اكتساب
البلازميدات والجينات مقاومة. قد لا يتم التقاط الفواصل التي تحمل الشيفرة الجينية للجينات المقاومة للمضادات الحيوية
بشكل طبيعي بواسطة نظام كريسبر/كاس.
هناك الكثير من الأسباب التي تفسر سبب وجود أنظمة كريسر/ كاس على الجينوم البكتيري التي لا تعيق دائمًا اكتساب
الجينات المقاومة للمضادات الحيوية ، بدءًا من مرحلة التكيف, ارتبطت الطف ا رت النقطية والطف ا رت بوساطة تسلسل
.MDR الإدخال في جينات التكيف ) كاس 1 و كاس 2( بانتشار السلالات المقاومة للعديد من المضادات الحيوية
بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي الضرط الانتقائي القوي لمقاومة المضادات الحيوية إلى قمع نظام كريسبر، و أيضا قد تكون
العديد من السلالات التي تحمل نظام كريسبر/ كاس غير نشطة مناعياً بسبب وجود فواصل ذاتية الاستهداف، والتي من
المتوقع أن تحفز على استجابة المناعة الذاتية من خلال الدمج الخاطئ للفواصل من الجينوم المضيف في كاسيت
الكريسبر، مما يؤدي إلى تلف الكروموسوم المضيف وبالتالي موت الخلية المضيفة عن طريق التأثير السام للخلايا، من
ناحية أخرى، العاثيات التي تقوم بنسخ البروتينات المضادة للكريسبر قد تؤدي الى تعطيل نظام كريسبر/كاس، مما يؤدي
إلى انتشار الجينات المقاومة للمضادات الحيوية.
الملخص العربي
4
تبين وجود المزيد من نسخ البلازميد والجينات I-E*- I-E أظهر تحليل مخطط الجينوم لعزلتين تمثيليتين لنوعي
تضمنت I-E الايجابية للنوع K بينما العزلة 62 ,) I-E*( المقاومة للمضادات في العزلة رقم ) 112 ( الايجابية للنوع
مصفوفة كريسبر واحدة تضم 62 فاصل من فواصل التسلسل الجيني. من بينها، أربعة فقط ) 8٪( من الفواصل تطابق
تسلسل البلازميد، وسبعة ) 12 ٪( من الفواصل لم تظهر أي تشابه في قاعدة بيانات المركز الوطني لمعلومات التقنية
وبالمثل، تضمنت عزلة رقم ) 112 ( مصفوفتين كريسبر وفاصل واحد فقط تؤويه إحدى مصفوفات . NCBI الحيوية
بينما تم العثور على ستة ،K كريسبر متطابق مع تسلسل بلازميد. أيضا تم تحديد نسخة بلازميد واحدة فقط في عزلة 62
نسخ بلازميد في عزلة رقم ) 112 ( بالاضافة الى احتوائها على المزيد من الجينات المقاومة للمضادات الحيوية.
أظهر الفحص ل 888 جينوم منشور للكلبسيلا الرئوية تم الحصول عليه من قاعدة بيانات المركز الوطني لمعلومات
888 جينوم فقط بمعدل ) 29,2 ٪(. بينما تم / وجود نظام الكريسبر الكاس فعال ومكتمل في 225 NCBI التقنية الحيوية
العثور على مصفوفة كريسبر واحدة على الأقل في 25 ٪ من الجينومات محل الد ا رسة ، تم اعتبار تلك التي تحمل
مجموعات جينية كاملة أن لديها نظام كريسبر/كاس وظيفي وفعال وتم اختيارها للقيام بالمزيد من التحليل خلال الد ا رسة.
IE* اولب ا ريمرز الخاصة بالكاس, أن النوع )PCR( أظهر التحليل المحوسب للجينوم باستخدام تفاعل البوليمي ا رز المتسلسل
.)٪12,2 888،/32( I-E ٪12,8 ( كان أكثر انتشا اً ر من النوع ،888/112(
أيضا تم فحص أنواع التسلسل الجيني للسلالات وذلك باستخدام تسلسل لجينات متعددة لتمييز السلالات محل الد ا رسة
٪22 ( من أصل 131 تسلسل جيني تم تعيينها للجينومات ( STs تبين أن أنظمة كريسبر/ كاس اقتصرت على 25
ST81 ، ST047 ( محل الدراسة. معظم السلالات الحاملة للكريسبر/كاس كانت ضمن ( 02.52
، STs في 82 I-E تم العثور على السلالات الحاملة للنوع .ST04 (01.82) ، ST05 (08.02)،(05٪)
5.4٪ (، بينما تم العثور على ( ST و 0525 ST45 ( و ( 01.92 ST047 ( وكانت أكثر شيوعًا في (٪ 17
ST و 04 ST05 ( و ( 80.22 ST81 ( مثل ( 87.92 (I-E*) في السلالات الحاملة للنوع STs 02
.)02.9٪(
وبفحص معدل انتشار البلازميدات المقاومة للمضادات الحيوية لل 888 سلالة محل الد ا رسة تبين أن السلالات السالبية
٪ الكريسبر/الكاس تحمل عدد بلازميدات مقاومة أكثر من غيرها، تم العثور على بلازميد مقاوم واحد على الأقل في 26,8
من السلالات السلبية كريسبر/كاس مقابل 53,2 ٪ من أولئك الذين يحملون كريسبر/كاس. فيما يتعلق بنوع كريسبر/كاس،
الملخص العربي
3
كانت جميع العزلات تقريبًا ) 33 ٪( مقاومة للأموكسيسيلين/الكلافولانات , ت ا روحت مقاومة .)٪R = والكلو ا رمفينيكول ) 63
السيفالوسبورينات من 86 إلى 122 ٪، حيث أظهر السيفيبيم والسيفوكسيتين أدنى وأعلى نشاط على التوالي.
أكثر من 32 ٪ من العزلات كانت مقاومة للأزتريونام ) 39 ٪( والسيبروفلوكساسين ) 39 ٪( والنيتروفو ا رنتوين ) 32 ٪(. كما
،)٪ تم العثور على مستويات مقاومة عالية لثلاثي ميثوبريم/سلفاميثوكسازول ) 82 ٪(، وأمين وجليكوسايد: جينتاميسين ) 22
وأميكاسين ) 22 ٪(, فيما يخص مقاومة الكاربابينيم كانت واضحة ظاهريًا في 82 ٪ من العزلات. بالاضافة الى أن المقاومة
لمعظم العوامل المضادة للميكروبات التي تم اختبارها كانت أقل انتشا اً ر في العزلات الإيجابية للكاس مقارنة بالآخرين،
وشملت الاستثناءات الجنتاميسين والتت ا رسيكلين والكلو ا رمفينيكول والتيجيسيكلين والكوليستين. ولكن لم يتم العثورعلى فرق
كبير في حساسية العوامل المضادة للميكروبات المختبرة بين العزلات الإيجابية والسالبية الكريسبر/ كاس.
لفحص الجينات الكاشفة عن وجود نظام كريسبر/كاس، والتي تم PCR تم استخدام تفاعل البوليمي ا رز المتسلسل
)٪ العثورعليها في 26,2 ٪ من العزلات المختبرة. وفقًا لتسلسل جينات الكاس 1 اولكاس 9 ، تم العثور على 92 عزلة ) 18,2
جينات الكاس كانت أكثر انتشا اً ر في م ا زرع الدم .IE* بينما كانت 12 عزلة فقط ) 5,5 ٪( حاملة للنوع ،I-E تحمل النوع
والبول مقارنة بالآخرين، ولم يتم العثور على فرق كبير في توزيعها في العزلات التي تنتمي إلى أنواع مختلفة من العينات
على XDR )٪ و ) 92,5 MDR )٪ أكثر من 36 ٪ من العزلات الحاملة للكريسبر/كاس كانت ) 56,2 ,(p-value ˃2,6)
التوالي.
qnrS و blaSHV من بين جميع الجينات المقاومة للمضادات الحيوية التي تم اختبارها، تم العثور على جينات
بأعلى معدل انتشار. فيما يتعلق ب كريسبر/كاس ، تم العثور على معدل انتشار أعلى لمعظم الجينات المقاومة للمضادات
والتي كانت ، armA و blaNDM الحيوية في العزلات الإيجابية الكاس مقارنة بالعزلات السالبية الكاس، باستثناء جينات
أكثر انتشا اً ر في العزلات السلبية. لا يوجد دلالة احصائية في توزيع الجينات المقاومة للمضادات الحيوية عبر المجموعتين.
عند فحص عدد الجينات المقاومة للمضادات التي تحملها العزلات في كل مجموعة، وجد أن العزلات الإيجابية الكاس
تحمل مزيجًا أكبر من الجينات المقاومة للمضادات الحيوية مقارنة بالمجموعة السلبية الكاس، ولكن هذا لم يكن ذا دلالة
.Mann-Whitney U (p-value = إحصائية، وفقًا لاختبار مان ويتني ( 2,222
الملخص العربي
2
محمولة في كروموسومات الكلبسيلا *I-E ومجموعة فرعية من النوع I-E من نوع لاخر. وجد أن النوع crRNA نسخ ال
الرئوية.
الكلبسيلا الرئوية هي أحد الميكروبات السالبة الج ا رم الخطيرة المسببة للأم ا رض الانتهازية ، يرجع الانتشار واسع
من الكلبسيلا الرئوية الى )hv) النطاق للسلالات المقاومة للعديد من المضادات الحيوية، والسلالات شديدة الض ا روة
اكتساب البلازميدات المحملة بجينات مقا ومة للمضادات الحيوية أو الجينات شديدة الض ا روة. ويرجع التفشي المتكرر لعدوى
و الكاربابينيماز ,ESBLs المستشفيات بالكلبسيلا الرئوية إلى البلازميدات الحاملة لجينات بيتا لاكتاميز واسعة المدى
إلى الأنواع الأخرى. )HGT( والتي يتم اكتسابها عن طريق الانتقال الافقي للجينات ,carbapenemases
تهدف الد ا رسة الحالية إلى التحقيق في انتشار الكريسبر/ كاس في العزلات السريرية من الكلبسيلا الرئوية التي تم
الحصول عليها من المرضى الذين تم إدخالهم إلى مستشفى معهد ناصر في القاهرة، مصر، ود ا رسة ارتباطه بمقاومة
مضادات الميكروبات مقارنة بالسلالات العالمية. بالتوازي، تم استعادة 888 من الجينومات المنشورة الخاصة بالكلبسيلا
الرئوية للمقارنة. بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا تقييم العلاقة بين كريسبر/كاس وعدد البلازميدات والجينات المقاومة
في الجينومات المنشورة. STs للمضادات الحيوية وتوزيع
تم تجميع عدد 181 من عزلات الكلبسيلا الرئوية من مختلف العينات السريرية من مختبر الأحياء الدقيقة في
،)٪ مستشفى معهد ناصر، القاهرة، خلال ستة أشهر )من أبريل إلى سبتمبر 2221 (. كانت غالبية العزلات من الدم ) 93
يليها الب ول ) 22 ٪(، ومسحة الجروح ) 21 ٪(، والسائل النخاعي ) 2٪(، والبلرم ) 5٪(. تم تحديد العزلات التي تم جمعها
باستخدام التقنيات الميكروبيولوجية التقليدية.
تم اختبار جميع العزلات لمعرفة مدى حساسيتها لمجموعة من العوامل المضادة للميكروبات عن طريق اختبار انتشار
القرص واختبار أدنى تركيز مثبط لنمو الميكروبات، حيث تم العثور على عزلات مقاومة للعديد من مضادات الميكروبات
في 29,6 ٪ و 26,2 ٪ من العزلات التي تم جمعها، على )XDR( و عزلات مقاومة واسعة النطاق للأدوية )MDR(
،)٪R = والتت ا رسيكلين ) 66 ،)٪R = والتيجيسيكلين ) 16 ،)٪R = التوالي. أظهر الكوليستين أعلى نشاط ) 2
الملخص العربي
1
ة وعلاقته 􀈂 لا الرئو 􀥻 س􀥺 سبر/كاس في الكل 􀈂 نظام الكر 􀊃􀥻 ” دراسة عن توص
ات ” 􀈁 رو 􀈜􀥻 مقاومة مضادات الم 􀇺
الكريسبر/ كاس : هي تسلسلات دنا على هيئة تك ا ر ا رت عنقودية متناظرة قصيرة منتظمة التباعد/ كاس هي تلك
الانزيمات المرتبطة بالكريسبر التي تستخدم في التعرف على الهدف. توجد أنظمة الكريسبر/ كاس في بدائيات النوى
كالبكنيريا وتتضمن فواصل مقتطعة من بقايا الحمض النووي للأجسام الرريبة التي سبق أن هاجمت الكائن بدائي النواة
حيث يحتفظ الكائن بدائي النواة بهذه البقايا في حمضه النووي على هيئة فواصل كوسيلة مناعية تكيفية حتى يستخدمها
لاحقا في تدمير ومعا رضة اكتساب العناصر الجينية الرريبة الدخيلة ويوصى به كأداة لمكافحة مقاومة مضادات
الميكروبات . لاحقا تم العثور عليه في ما يقارب جميع الجينومات العتيقة وفي حوالي نصف الجينومات البكتيرية ، ولكن
لم يتم العثور عليه في جينومات حقيقيات النوى حتى الآن.
65- توجد مواضع كريسبر متعددة في الجينومات البكتيرية، وتتكون كل مجموعة كريسبر من تك ا ر ا رت مباشرة قصيرة ) 22
والتي تعود أصولها إلى العناصر الجينية ،» الفواصل « فريدة تسمى DNA نيوكليوتيدات( متباعدة بواسطة شظايا الدنا
مثل العاثريات، البلازميدات، أو ت ا رنسبوزون. ،)MGEs( المتنقلة
تعمل هذه الفواصل كذاكرة قديمة للعدوى السابقة تسهل امكانية رؤية الر ا زة أثناء تعرض البكتيريا للأجسام الرازية مرة
تسمى RNA أخرى ، تقوم البكتيريا بنسخ تسلسلات الحمض النووي المخزنة في مصفوفات كريسبر على هيئة رنا
التي توجه بروتينات الكاس للتعرف على تسلسل الجسم الرريب الذي يحمل تطابق مع جزء CRISPR RNA (crRNA)
تنفك سلسلتي crRNA فاذا تطابقت الشبفرة الو ا رثية الخاصة بالجسم الرريب مع الشيفرة الو ا رثية الخاصة ب crRNA من
بمساعدة انزيمات الكاس ممايؤدي الى تدميرها والتخلص منها ، عبر ثلاث م ا رحل ميكانيكية: التكيف والتعبير DNA ال
والتداخل.
تم تقسيم نظام الكريسبر/ كاس الى فئتين تضم ستة أنواع وأكثر من أربعين نوعًا فرعيًا. يتم استخدام مركبات البروتين
متعدد المستجيبات من قبل أعضاء الفئة الأولى للتداخل، بينما تستخدم أعضاء الفئة الثانية بروتين مستجيب واحد. هنالك
عدة أنواع من أنظمة كريسبر تختلف باختلاف نوع البكتيريا، لذا فيمكن أن يختلف تركيب تسلسل كريبسر وانزيماته وطريقة
الملخص