Luận án tiến sĩ về đặc điểm kháng sinh và gen ở các chủng Salmonella đa kháng

• Tác giả: Nguyễn Thanh Việt
• Người hướng dẫn: GS. Nghiêm Ngọc Minh
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Kháng Kháng Sinh Và Gen Liên Quan Ở Các Chủng Salmonella Đa Kháng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặc điểm sinh học của Salmonella
• 1.2. Hình thái
• 1.3. Tính chất nuôi cấy
• 1.4. Tính chất hóa sinh
• 1.5. Kháng nguyên
• 1.5.1. Kháng nguyên O
• 1.5.2. Kháng nguyên H
• 1.5.3. Kháng nguyên Vi
• 1.6. Đặc điểm hệ gen của Salmonella
• 1.7. Cấu trúc hệ gen
• 1.8. Cơ chế kháng kháng sinh ở Salmonella
• 1.8.1. Cơ chế kháng kháng sinh nhóm aminoglycoside
• 1.8.2. Cơ chế kháng kháng sinh nhóm β-lactam
• 1.8.3. Cơ chế kháng kháng sinh nhóm phenicol
• 1.8.4. Cơ chế kháng kháng sinh nhóm quinolone
• 1.8.5. Cơ chế kháng kháng sinh tetracycline
• 1.8.6. Cơ chế kháng sulfonamide và trimethoprim
• 1.9. Liên quan giữa đột biến gen và kiểu hình kháng kháng sinh ở vi khuẩn
• 1.10. Các gen liên quan đến kênh bơm thải thuốc
• 1.11. Phân loại các loại kênh bơm thải thuốc
• 1.12. Liên quan giữa kênh bơm thải thuốc và kháng kháng sinh ở Salmonella
• 1.13. Tình hình nhiễm và đề kháng kháng sinh của Salmonella trong thực phẩm
• 1.13.1. Trên thế giới
• 1.13.2. Tại Việt Nam
• 1.14. Một số kỹ thuật hay được sử dụng trong nghiên cứu biểu hiện gen
• 1.14.1. Reverse transcription PCR (RT-PCR)
• 1.14.2. Real-time PCR (qPCR)
• 1.14.3. Giải trình tự thế hệ mới
• 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Môi trường, hóa chất, kháng sinh, các bộ kit
• 2.1.2. Môi trường, hóa chất phân lập Salmonella theo tiêu chuẩn ISO 6579:2002
• 2.1.3. Môi trường dùng để làm kháng sinh đồ
• 2.1.4. Kháng sinh
• 2.1.5. Thiết bị nghiên cứu
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu
• 2.2.2. Định danh Salmonella
• 2.2.2.1. Tăng sinh sơ bộ không chọn lọc
• 2.2.2.2. Tăng sinh chọn lọc
• 2.2.2.3. Quy trình khẳng định
• 2.2.3. Kháng sinh đồ
• 2.2.4. Giải trình tự thế hệ mới
• 2.2.5. Nhóm phương pháp tin sinh học
• 2.2.5.1. Kiểm tra chất lượng trình tự
• 2.2.5.2. Lọc trình tự chất lượng cao bằng phần mềm Trimmomatic [57]
• 2.2.5.3. Lắp ráp de novo
• 2.2.5.4. Chú thích hệ gen biểu hiện
• 2.2.5.5. Xác định các gen kháng kháng sinh
• 2.2.5.6. Xác định đột biến gen kháng kháng sinh
• 2.2.5.7. Xác nhận kết quả đột biến gen kháng kháng sinh bằng phương pháp giải trình tự gen Sanger
• 2.2.6. Xử lý thống kê
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Phân lập và định danh type các chủng Salmonella nghiên cứu
• 3.1.1. Kết quả phân lập Salmonella
• 3.1.2. Kết quả định danh type các chủng Salmonella phân lập được
• 3.2. Đặc điểm kháng kháng sinh của các chủng Salmonella phân lập được
• 3.2.1. Mức độ đề kháng kháng sinh của các chủng Salmonella phân lập được
• 3.2.2. Số lượng từng Salmonella đề kháng kháng sinh theo nguồn phân lập
• 3.2.3. Salmonella đề kháng từng loại kháng sinh theo nguồn phân lập
• 3.2.4. Kiểu hình kháng kháng sinh
• 3.2.5. Kết quả phân tích các nhóm gen ở một số chủng Salmonella đa kháng kháng sinh
• 3.2.5.1. Số lượng trình tự đọc (read)
• 3.2.5.2. Lắp ráp de novo
• 3.2.5.3. Chú thích chức năng các gen
• 3.2.5.4. Phân tích các nhóm gen ở các chủng Salmonella nghiên cứu
• 3.2.5.4.1. Nhóm gen kháng kháng sinh
• 3.2.5.4.2. Đột biến gen kháng kháng sinh nhóm Quinolone
• 3.2.5.4.3. Nhóm gen liên quan đến hệ thống kênh bơm thải thuốc (efflux pump)
• 3.2.5.4.4. Nhóm gen độc lực
• 3.2.5.4.5. Nhóm gen liên quan đến tổng hợp flagellar
• 3.2.5.4.6. Nhóm gen liên quan đến quá trình tổng hợp Lipopolysaccharide (LPS) và thành tế bào
• 3.2.5.4.7. Nhóm gen đáp ứng với các chất gây độc
• 3.2.5.4.8. Nhóm gen di truyền vận động, phage và prophage
• 3.2.5.4.9. Nhóm gen liên quan đến kênh vận chuyển ABC
• 3.2.5.5. Xác nhận kết quả đột biến gen kháng kháng sinh bằng phương pháp giải trình tự gen Sanger
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• 6. NHỮNG CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Đặc điểm sinh học của Salmonella

Salmonella là một trong những tác nhân gây bệnh chủ yếu ở người và động vật. Loài vi khuẩn này gây ra nhiều bệnh như thương hàn và viêm dạ dày ruột, đe dọa đến sức khỏe nhân loại. Hình thái của Salmonella là trực khuẩn Gram âm, kích thước trung bình 2-3 x 0,5-1,0 µm, có nhiều lông quanh thân. Hầu hết Salmonella đều di động và không có vỏ, không sinh bào tử. Tính chất nuôi cấy của Salmonella cho thấy chúng dễ nuôi, vừa ưa khí vừa kỵ khí, phát triển tốt trên các môi trường nuôi cấy thông thường với nhiệt độ thích hợp là 37oC. Salmonella có thể sống được ở khoảng pH từ 3,8 đến 9,5, với pH tối ưu là 6,5-7,5. Trên môi trường thích hợp, khuẩn lạc sau 24 giờ có kích thước trung bình 2 - 4 mm. Salmonella có khả năng sống trong môi trường khô và có thể tồn tại nhiều năm trong rác thải. Chúng nhạy cảm với nhiệt độ, có thể bị tiêu diệt từ 70oC trở lên.

II. Cơ chế kháng kháng sinh ở Salmonella

Cơ chế kháng kháng sinh ở Salmonella rất đa dạng và phức tạp. Các nhóm kháng sinh như aminoglycoside, β-lactam, phenicol, quinolone và tetracycline đều có cơ chế kháng riêng. Đặc biệt, Salmonella có khả năng phát triển các kênh bơm thải thuốc, cho phép chúng loại bỏ kháng sinh ra khỏi tế bào. Các gen liên quan đến kênh bơm thải thuốc đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tính kháng. Nghiên cứu cho thấy rằng sự đột biến gen có thể dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc của các protein bơm thải, từ đó làm giảm hiệu quả của kháng sinh. Việc hiểu rõ cơ chế này không chỉ giúp trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc kiểm soát sự lây lan của Salmonella kháng kháng sinh.

III. Tình hình nhiễm và đề kháng kháng sinh của Salmonella trong thực phẩm

Tình hình nhiễm và đề kháng kháng sinh của Salmonella trong thực phẩm đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng trên toàn cầu. Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Salmonella là một trong bốn nguyên nhân chính gây ra bệnh tiêu chảy. Tại Việt Nam, nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ Salmonella kháng kháng sinh đang gia tăng, gây khó khăn trong việc kiểm soát nhiễm khuẩn. Việc phân lập và xác định đặc điểm kháng kháng sinh của Salmonella từ thực phẩm là cần thiết để cung cấp thông tin cho việc dự phòng và kiểm soát bệnh tật. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về dịch tễ học phân tử của Salmonella mà còn có thể phát hiện các đột biến mới ở gen kháng kháng sinh, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

IV. Phân tích gen ở các chủng Salmonella đa kháng

Phân tích gen ở các chủng Salmonella đa kháng là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các gen liên quan đến kháng kháng sinh, độc lực và kênh bơm thải thuốc được xác định và phân tích. Việc sử dụng công nghệ giải trình tự thế hệ mới cho phép xác định các nhóm gen và đột biến gen kháng kháng sinh. Kết quả cho thấy rằng có sự liên quan chặt chẽ giữa các đột biến gen và kiểu hình kháng kháng sinh ở Salmonella. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về cơ chế kháng mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị và kiểm soát nhiễm khuẩn hiệu quả.