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Title: Genome wide analysis of antibiotic and metal resistance in Pseudomonas and Chromobacterium
Other Titles: Análise genómica global da resistência a antibióticos e metais em Pseudomonas e Chromobacterium
Author: Teixeira, Pedro Filipe de Sá
Advisor: Henriques, Isabel da Silva
Tacão, Marta Cristina Oliveira Martins
Keywords: Microorganismos patogénicos
Antibióticos
Biotecnologia molecular
Pseudomonas
Bactérias gram-negativas
Resistência a antibióticos
Defense Date: 6-Jul-2016
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Atualmente, a resistência a antibióticos constitui uma grande ameaça para a saúde pública, reconhecida globalmente. O uso excessivo e incorreto de antibióticos é considerado um problema sério que contribui para o aparecimento de bactérias resistentes responsáveis pelo aumento da taxa de mortalidade de pacientes infetados. Para além disso, a contaminação ambiental com estes compostos é também considerada um factor potenciador do aumento da prevalência de resistência a antibióticos. O objetivo deste estudo foi analisar o perfil de resistência e avaliar a co-seleção para características de resistência a antibióticos e metais em isolados ambientais de Pseudomonas e Chromobacterium utilizando uma estratégia de sequenciação dos genomas. Para isso, os genomas dos isolados foram sequenciados e a identificação destes foi confirmada através de uma análise filogenética baseada na sequencia de marcadores moleculares. As características fenotípicas obtidas foram consistentes com a afiliação P. aeruginosa e C. haemolyticum. A análise do genoma efectuada com base em várias ferramentas bioinformáticas permitiu a identificação de genes provavelmente envolvidos na resistência a antibióticos β-lactâmicos , aminoglicosídeos, cloranfenicol e polimixinas. Vários determinantes genéticos associados a sistemas de fluxo responsáveis pela expulsão de vários antibióticos foram também detectados. Determinantes génicos que contribuem para a motilidade destes genes foram também identificados, como por exemplo integrases, relaxases, transposases e recombinases . Os resultados obtidos mostram que ambos isolados P. aeruginosa E67 e C. haemolyticum IR17 possuem um vasto arsenal de determinantes de resistência codificados no seu genoma, e que no caso do isolado de Pseudomonas, provavelmente contribuem para a sua sobrevivência num ecossistema altamente poluído. Para além disso, alguns destes genes encontram-se associados a estruturas móveis, o que enfatiza o contributo destas plataformas no desenvolvimento de fenótipos de multirresistência. Desta forma, este trabalho possibilitou um avanço no conhecimento global do resistoma destas duas espécies, reforçando o interesse em estudar isolados ambientais que podem conter mecanismos de resistência com relevância clínica.
Nowadays, antibiotic resistance is a well-acknowledged global health problem. The overuse and misuse of antibiotics is considered to be a serious threat that contributes to the appearance of clinically relevant resistant bacteria responsible for the increase of infected patients mortality rates. Furthermore, the environmental contamination with these compounds is also considered an enhancer factor to the increase the antibiotic resistance prevalence. The aim of this study is to analyse the resistance profile and to assess coselection for antibiotic and metal resistance traits in Pseudomonas and Chromobacterium environmental isolates using a WGS approach. To do this, the isolates genomes were sequenced and the species identification thereof was confirmed by phylogenetic analysis based on the sequence of molecular markers. The phenotypic characteristics observed were consistent with the affiliation with P. aeruginosa and C. haemolyticum. Genome analysis using several bioinformatics tools allowed identifying genes probably involved in resistance to β-lactams, aminoglycosides, chloramphenicol and polymyxins. Many genetic determinants associated to efflux systems able to export a variety of compounds were also identified. Genetic determinants contributing to the motility of genes, such as integrases, relaxases, transposases and recombinases were identified, for instance. Results show that both P. aeruginosa E67 and C. haemolyticum IR17 have a vast arsenal of resistance determinants encoded in its genome, and in the case of the Pseudomonas isolate, it probably contributes to its survival in a highly polluted ecosystem. In addition, some of these genes are associated with mobile structures, which emphasizes the contribution of these platforms in the development of multidrug resistance phenotypes. Thus, this work enabled a breakthrough in the global knowledge of the resistome of these two species, reinforcing the interest in studying environmental isolates that may contain mechanisms of resistance of clinical relevance.
Description: Mestrado Biotecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10773/21188
Appears in Collections:DQ - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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