Molecular analysis of Shigella boydii O1 O-antigen gene cluster and its PCR typing

Author： Tao Jiang Wang Lei Liu Dan Li Yue Bastin David A Geng Yunqi Feng Lu

ISSN： 1480-3275

Source： Canadian Journal of Microbiology, Vol.51, Iss.5, 2005-05, pp. : 387-392

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Abstract

Shigella is an important human pathogen and is closely related to Escherichia coli. O-antigen is the most variable part of the lipopolysaccharide on the cell surface of Gram-negative bacteria and plays an important role in pathogenicity. The O-antigen gene cluster of S. boydii O1 was sequenced. The putative genes encoding enzymes for rhamnose synthesis, transferases, O-unit flippase, and O-unit polymerase were identified on the basis of homology. The O-antigen gene clusters of S. boydii O1 and E. coli O149, which share the same O-antigen form, were found to have the same genes and organization by adjacent gene PCR assay. Two genes specific for S. boydii O1 and E. coli O149 were identified by PCR screening against E. coli- and Shigella-type strains of the 186 known O-antigen forms and 39 E. coli clinical isolates. A PCR sensitivity of 10³ to 10⁴ CFU/mL overnight culture of S. boydii O1 and E. coli O149 was obtained. S. boydii O1 and E. coli O149 were differentiated by PCR using lacZ- and cadA-based primers.Key words: O-antigen gene cluster, S. boydii O1, E. coli O149, molecular typing.Shigella est un pathogène humain important fortement apparenté à Escherichia coli. L'antigène O constitue la partie la plus variable du lipopolysaccharide retrouvé à la surface de bactéries Gram négatives et joue un rôle important dans la pathogénicité. Le groupe génique de l'antigène O de S. boydii O1 a été séquencé. Les gènes putatifs codant des enzymes de la synthèse du rhamnose, des transférases, une flippase de l'unité O est une polymérase de l'unité O ont été identifiés selon leur homologie. Les groupes géniques de l'antigène O de S. boydii et E. coli, qui partage la même forme d'antigène O, ont démontré un même contenu et une même organisation génique lorsque analysés par PCR de gènes adjacents. Deux gènes spécifiques pour S. boydii O1 et E. coli O149 ont été identifiés par criblage par PCR de souches types de E. coli et Shigella exprimant 186 formes connues d'antigènes O ainsi que de 39 isolats cliniques de E. coli. Une sensibilité du PCR de 10³ à 10⁴ UFC/mL pour des cultures de 18 h de S. boydii O1 et de E. coli O149 fut obtenue. S. boydii O1 et E. coli O149 ont pu être différenciés par PCR en utilisant des amorces basées sur lacZ et cadA.Mots clés : groupe génique de l'antigène O, S. boydii O1, E. coli O149, typage moléculaire[Traduit par la Rédaction]