Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Entwicklung und Evaluierung eines kommerziellen sequenzbasierten Stammtypisierungsdienstes für Listeria monocytogenes

Tom Edlind und Yanhong Liu

Listeria monocytogenes ist ein wichtiger lebensmittelbedingter Krankheitserreger und damit verbunden ein hartnäckiger Schadstoff in vielen Lebensmittelverarbeitungsbetrieben. Die Stammtypisierung ist entscheidend für die Erkennung und Untersuchung von Krankheitsausbrüchen und kann zur Aufspürung von Kontaminationsquellen verwendet werden. Die derzeit verwendeten Typisierungssysteme weisen Einschränkungen auf, die von geringer Auflösung und Datenportabilität bis hin zu hohen Kosten und technischer Komplexität reichen. Ziel dieser Studie war die Entwicklung einer Outsourcing-Option für die Stammtypisierung von L. monocytogenes, die diese Einschränkungen überwindet. Die NCBI Genomes-Datenbank mit 109 Stämmen wurde nach hochinformativen, Tandem-Repeat-haltigen Loci durchsucht. Die vielversprechendsten, LmMT1 (0,8-1 kbp) und LmMT2 (0,7-0,8 kbp) genannt, zeigten komplexe Muster von Polymorphismen (Insertionen/Deletionen und Einzelnukleotidpolymorphismen), Diversitätsindizes von 0,99 (LmMT1) und 0,98 (LmMT2) und waren in allen L. monocytogenes und einer (LmMT1) bis vier (LmMT2) weiteren Listeria-Arten vorhanden, die in NCBI-Datenbanken vertreten sind. Unter Verwendung eines bestimmten Satzes von Stämmen berichteten Miya et al. (J. Microbiol. Methods, 2012, 90:285-291) zuvor über Diversitätsindizes von 0,95 und 0,91 für begrenztere Bereiche (0,3-0,5 kbp) dieser beiden Loci. Die phylogenetische Analyse der Sequenzen von LmMT1 und LmMT2 ergab eindeutige Cluster, die dem Serotyp (4b-, 1/2a- und 4a-Komplexe) und der evolutionären Linie (I, II und III/IV) entsprechen. Vergleiche mit PFGE, dem aktuellen Goldstandard, legen nahe, dass die LmMT1-Typisierung vergleichsweise diskriminierend ist. Wichtig ist, dass Stämme aus vier Ausbrüchen entsprechende Cluster bildeten, obwohl diejenigen aus einem Ausbruch im Jahr 2002 in verwandte Umwelt- und Lebensmittel-/Menschisolate aufgeteilt wurden, was ihre epidemiologische Verbindung in Frage stellt. Im Labor erwies sich die LmMT1- und LmMT2-Typisierung als robust und erzeugte qualitativ hochwertige Sequenzen aus Kolonien, die als ungefährliche, hitzeinaktivierte Suspensionen eingereicht wurden. Die Analyse der LmMT1-Sequenzen von 62 verschiedenen Stämmen zeigte eine allgemeine Übereinstimmung mit der auf Einzelnukleotid-Polymorphismus basierenden Typisierung.