Dördüncül amonyum dezenfektanlar Pseudomonas spp.'deki konakçı seçmeyen konjugatif plazmidlere transpozisyonu kataliz eder

Transpozonlar (TE'ler), otonom hareketlilikleri sayesinde bakteriyel genom evriminde önemli bir rol oynayan genetik araçlardır. TE'ler, özellikle antimikrobiyal direnç ve ksenobiyotik bozunumu ile ilgili genleri mobilize edebilme yetenekleri nedeniyle önemlidir. Genom içindeki hareketlerinin ötesinde, TE'lerin konjugatif plazmidler gibi diğer mobil genetik unsurlarla etkileşimi, direnç genlerinin yayılma potansiyeli hakkında endişeleri artırmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, bakterilerin dördüncül amonyum bileşiklerin (DAB'lar) maruz kaldığında TE'lerin konjugatif plazmidlerle etkileşimini değerlendirmektir. Bu çalışmada, DAB'ları parçalayabilen ve kromozomlarında önemli sayıda TE bulunan iki bakteriyel suş, Pseudomonas sessilinigenes BIOMIG1BAC ve Pseudomonas saponiphila DSM 9751 kullanıldı. DSM9751, doğal bir konjugatif plazmidi taşırken, BIOMIG1 pRK24 ile transformasyona uğratılmıştır. Her iki suş da 200 µg/mL benzalkonyum klorür (BAK) içeren minimal tuzlu ortamda, 500 µg/mL asetat ile birlikte ya da asetat olmadan inkübe edilmiştir. Sadece 1000 µg/mL asetat içeren ortamda inkübe edilen kültürler kontrol olarak kullanılmıştır. BAK ve asetat tamamen tüketildikten sonra, 48 saatlik inkübasyon sonunda, plazmidler çıkarılmış ve dizilenmiştir. Transpozisyon deneyleri sırasında elde edilen plazmid dizileri, plazmidlerin orijinal dizileri ile karşılaştırılmış ve transpozisyon olayları tanımlanmıştır. DSM9751'deki p9751 üzerinde BAK'ler tarafından katalize edilen iki büyük transpozisyon olayı tanımlanmıştır. Birincisi IS21 ailesi IS1474'ün plazmitten kopması, diğeri ise IS1380 ailesi ISPa33'ün plasmide atlamasıdır. pRK24, merPTR operonunu taşıyan Tn3 ailesi birim transpozonunun ağır saldırısı altındadır. Bu transpozon, BIOMIG1'deki pRK24 üzerinde üç farklı yere atlayarak plazmidin T4SS transfer bölgesinin kopmasına neden olmuştur. Sonuç olarak, bu çalışma Pseudomonas spp.'ye özgü konjugatif plazmidlerin DAB dezenfektanlarının etkisi altında TE'lere hedef olduğunu göstermiştir. Bu tür transpozisyon olaylarının sadece genlerin yatay transferine değil, aynı zamanda konjugatif plazmidlerin genetik çeşitlenmesine de yol açabileceği gösterilmiştir.