Influence of the Number of Recognition Sites for the PemKSa Toxin in the ermC Cassette on Erythromycin Resistance in Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus to oportunistyczny patogen, charakteryzującym się wysoką zdolnością do nabywania oporności na antybiotyki, w tym erytromycynę. Oporność na ten antybiotyk może być warunkowana przez gen ermC, którego ekspresja podlega regulacji poprzez mechanizm atenuacji translacji. Celem pracy było określenie wpływu liczby potencjalnych miejsc cięcia endorybonukleazy PemKSa w obrębie kasety ermC, oraz mutacji usuwającej takie miejsce w regionie liderowym mRNA genu ermC, na oporność S. aureus na erytromycynę. Ocenę przeprowadzono na podstawie analiz wzrostu bakterii na podłożach stałych i płynnych, oraz oznaczeń minimalnego stężenia hamującego wzrost bakterii (MIC) dla erytromycyny. Uzyskane wyniki wskazują, że aktywacja toksyny PemKSa powoduje przejściowy spadek oporności na erytromycynę niezależnie od obecności motywów rozpoznawanych w kasecie ermC. Efekt może wynikać z globalnego zaburzenia fizjologii komórki, nieswoistej degradacji transkryptomu lub spowolnienia metabolizmu bakterii.

Staphylococcus aureus is an opportunistic pathogen characterized by a high capacity to acquire resistance to antibiotics, including erythromycin. Resistance to this antibiotic can be conferred by the ermC gene, whose expression is regulated through a translational attenuation mechanism. The aim of this study was to determine the effect of the number of potential cleavage sites for the PemKSa endoribonuclease within the ermC cassette, as well as a mutation removing such a site in the leader region of the ermC mRNA, on the erythromycin resistance of S. aureus. The assessment was based on analyses of bacterial growth on solid and liquid media, as well as determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) of erythromycin. The results obtained indicate that activation of the PemKSa toxin causes a transient decrease in erythromycin resistance, regardless of the presence of recognition motifs within the ermC cassette. This effect may result from a global disruption of cell physiology, nonspecific degradation of the transcriptome, or a slowdown of bacterial metabolism.