Betalaktamaser med utvidgat spektrum så kallade Extended Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) är enzymer som produceras av bakterier och som har en avgörande roll ur kliniskt perspektiv då de blir resistenta mot de flesta antibiotika vilket leder till begränsade behandlingsalternativ. För att selektera fram dessa bakterier användes kromogena agarplattor vid odling, vilka selekterade bort jästsvampar och grampositiva bakterier och underlättar detektionen av ESBL-positiva stammar. Syftet med studien var att jämföra tre olika selektiva agarplattor CHROMagar ESBL, ChromID ESBL och CHROMagar C3GR genom att utvärdera deras specificitet och sensitivitet. Totalt användes 130 olika patientprover från feces, blod, sår och urin, vilka valdes ut slumpmässigt ur den rutinmässiga diagnostiken. Proverna odlades på de tre agarplattor. De bakteriestammar som växte fram artidentifierades med IVD Maldi Biotyper och resistensbestämdes med VITEK. Den totala sensitiviteten för ESBL, med ett 95 % konfidensintervall, efter 16 timmars aerob inkubering i 37° C var 96,7 % (KI 95% 81,0 – 99,9 %) för de tre agarplattorna. Specificiteten var 94,0 % (KI 95%  86,9 – 97,5%) för CHROMagar ESBL, 93,1 % (KI 95%  85,6– 96,9%) för ChromID ESBL och 73,0 % (KI 95% 63, 0- 81,2 %) för CHROMagar C3GR. De tre agarplattor uppvisade jämförbar sensitivitet men skillnaden i specificitet där ansåg CHROMagar ESBL och ChromID ESBL erhöll likvärdiga resultat. / Bacteria that produce enzymes with extended spectrum, Extended Spectrum Beta-Lactamase (ESBLs), have a major role in a clinical perspective since they became resistant to most antibiotics, leading to limited treatment options. In order to detect the bacteria, chromogenic agar plates were used for culture in order to inhibit growth of yeast and gram positive bacteria and enables the detection of ESBL-positive strains. The aim of this study was to compare three chromogenic agar plates CHROMagar ESBL, ChromID ESBL and CHROMagar C3GR regarding their specificity and sensitivity. A total of 130 different samples from faeces, blood, wounds and urine were randomly selected for the routine diagnosis. The samples were grown on the three chromogenic agar plates and were species identified by IVD Maldi biotypes and resistance determined with VITEK. The overall sensitivity for ESBLs with 95% confidence interval, after 16 hours of aerobic incubation at 37° C was 96.7 % (CI 81.0-99.9 %) for the three agar plates. The specificity showed 94.0 % (CI 86.9-97.5 %) for CHROMagar ESBL, 93.1 % (CI 85,6- 96.9 %) for ChromID ESBL and 73.0 % (CI 63, 0- 81 , 2 %) for CHROMagar C3GR. All three chromogenic agar plates were equally sensitive but the specificity differed. CHROMagar ESBL and ESBL ChromID were considered equivalent.

<p>Förekomsten av Extended Spectrum β-Lactamases (ESBL) och Vancomycinresistenta enterokocker (VRE) har ökat hos gramnegativa bakterier under de senaste åren. Måsfåglar kan användas som biologiska indikatorer för att se prevalensen av antibiotikaresistens i naturen, vilken sedan kan jämföras med den hos humana populationer.</p><p>Syftet var att med odling av fekalprover på selekterande och differentierande agarplattor analysera det allmänna resistensläget hos <em>Escherichia coli</em> samt analysera förekomst av Extended Spectrum β-Lactamases hos enterobakterier och Vancomycinresistenta enterokocker i 300 prover från måsar på Irland. För att artbestämma bakterierna utfördes även biokemiska analyser.</p><p>Den allmänna resistensen analyserades med diskdiffusionstest på Muller-Hintonagarplattor. <em>E. coli</em> användes som indikatorart. För analys av ESBL-isolat och VRE odlades fekalproverna i selekterande anrikningsbuljong och på selekterande och differentierande agarplattor. Isolaten fenotypades med hjälp av biokemiska tester. För verifiering av ESBL-isolat utfördes synergitest med klavulansyra.</p><p>Låg allmänresistens erhölls för <em>E. coli.</em> Två isolat var resistenta mot båda β-laktamantibiotika ampicillin och cefadroxil. Tjugo stycken ESBL-producerande isolat erhölls. <em>E. coli</em> var den vanligaste förekommande ESBL-producerande bakteriearten i analyserade prover. Fem enterokockisolat med resistens mot Vancomycin och Aztreonam erhölls. Slutsatsen är att analysen av dessa 300 prover visar att det allmänna antibiotikaresistensläget är lågt samt att ESBL och eventuellt VRE förekommer hos måsfåglar på Irland. </p>

Förekomsten av Extended Spectrum β-Lactamases (ESBL) och Vancomycinresistenta enterokocker (VRE) har ökat hos gramnegativa bakterier under de senaste åren. Måsfåglar kan användas som biologiska indikatorer för att se prevalensen av antibiotikaresistens i naturen, vilken sedan kan jämföras med den hos humana populationer. Syftet var att med odling av fekalprover på selekterande och differentierande agarplattor analysera det allmänna resistensläget hos Escherichia coli samt analysera förekomst av Extended Spectrum β-Lactamases hos enterobakterier och Vancomycinresistenta enterokocker i 300 prover från måsar på Irland. För att artbestämma bakterierna utfördes även biokemiska analyser. Den allmänna resistensen analyserades med diskdiffusionstest på Muller-Hintonagarplattor. E. coli användes som indikatorart. För analys av ESBL-isolat och VRE odlades fekalproverna i selekterande anrikningsbuljong och på selekterande och differentierande agarplattor. Isolaten fenotypades med hjälp av biokemiska tester. För verifiering av ESBL-isolat utfördes synergitest med klavulansyra. Låg allmänresistens erhölls för E. coli. Två isolat var resistenta mot båda β-laktamantibiotika ampicillin och cefadroxil. Tjugo stycken ESBL-producerande isolat erhölls. E. coli var den vanligaste förekommande ESBL-producerande bakteriearten i analyserade prover. Fem enterokockisolat med resistens mot Vancomycin och Aztreonam erhölls. Slutsatsen är att analysen av dessa 300 prover visar att det allmänna antibiotikaresistensläget är lågt samt att ESBL och eventuellt VRE förekommer hos måsfåglar på Irland.

Approximately 10% of sequenced bacterial genomes are multipartite, consisting of two or more large chromosome-sized replicons. This genome organization can be found in many plant, animal, and human pathogens and symbionts. However, the advantage of harbouring multiple replicons remains unclear. One species with a multipartite genome is Sinorhizobium meliloti, a model rhizobium that enters into N2-fixing symbioses with various legume crops. In this work, S. meliloti derivatives lacking one or both of the secondary replicons (termed pSymA and pSymB) were constructed. Phenotypic characterization of these strains, including growth rate, metabolic capacity, and competitive fitness, provided some of the first experimental evidence that secondary replicons evolved to provide a niche specific advantage, improving fitness in a newly colonized environment. These results were further supported by characterizing the symbiotic phenotypes of 36 large-scale pSymA and pSymB deletion mutants. To further this analysis, an in silico S. meliloti genome-scale metabolic network reconstruction was developed and flux balance analysis used to examine the contribution of each replicon to fitness in three niches. These simulations were consistent with the hypothesis that metabolic pathways encoded by pSymB improve fitness specifically during growth in the plant-associated rhizosphere. Phylogenetic analysis of a pSymB region containing two essential genes provided a clean example of how a translocation from the primary chromosome to a secondary replicon can render the secondary replicon essential. Moreover, an experimental analysis of genetic redundancy indicated that 10-15% of chromosomal genes are functionally redundant with a pSymA or pSymB encoded gene, providing an alternative method for how secondary replicons can become essential and influence the evolution of the primary chromosome. Finally, the work presented here provides a novel framework for forward genetic analysis of N2-fixing symbiosis and the identification of the minimal N2-fixing symbiotic genome, which will help facilitate the development of synthetic symbioses. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD) / Many bacteria that enter into symbiotic or pathogenic relationships with plants, animals, and humans contain a genome that is divided into multiple chromosome-like molecules. One example is the N2-fixing legume symbiont Sinorhizobium meliloti, whose genome contains three chromosome-sized molecules. Here, the functions associated with each molecule in the S. meliloti genome were examined through a combination of experimental genetic analyses and computer based simulations. Results from these approaches suggested that adaptation to unique environments selected for the evolution of secondary chromosome-like molecules, with each predominately contributing to growth in a specific environment, including environments associated with an eukaryotic host. The genes on these replicons are therefore prime targets for manipulation of bacterium-host interactions, and represent reservoirs of valuable genes for use in synthetic biology applications. Additionally, the genome reduction approach employed in this study laid out a ground work for identification of the minimal N2-fixing symbiotic genome. This represents a crucial step towards successfully engineering improved nitrogen fixation, and the engineering of synthetic N2-fixing symbioses involving non-legumes and/or non-rhizobia.