O157が牛腸管を通過する際のDNA脱落が分子疫学的解析に影響する

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要約

腸管出血性大腸菌O157が牛の腸管を通過する際に染色体DNAが脱落し、これがパルスフィールドゲル電気泳動パターンに影響するため、本法による分子疫学的解析の際には注意が必要である。

  • キーワード:牛、腸管出血性大腸菌O157、パルスフィールドゲル電気泳動、染色体DNA、脱落
  • 担当:動物衛生研・安全性研究チーム
  • 代表連絡先:電話029-838-7708
  • 区分:動物衛生
  • 分類:研究・参考

背景・ねらい

腸管出血性大腸菌O157(O157)はヒトの食中毒原因菌の一つである。牛はO157の保菌動物であり、ヒトへの感染源として中心的な役割を果たしている。O157の感染源を特定するための分子疫学的解析には、パルスフィールドゲル電気泳動法(PFGE)による菌株の識別が広く行われている。しかし、O157は牛の腸管を通過する過程で、そのPFGEパターンが変化することがあり、データの不安定性も指摘されている。本研究では牛腸管を通過する間にO157のPFGEパターンが変化する機構の一端を明らかにする。

成果の内容・特徴

  • 4頭の牛にO157を経口投与すると、投与後39日目まで糞便からO157が分離できる。1サンプルからコロニー8個を釣菌、保存することで、合計900株以上のO157が回収できる。
  • 回収されたO157のDNAを制限酵素XbaIで消化後、PFGEを行うと、約30%が投与菌(In)と異なるPFGEパターン(A～L)を示す(図1)。
  • 投与菌と異なるPFGEパターンを示す菌株を全ゲノムPCRスキャンニング等の手法で解析することにより、染色体DNAの脱落に伴うXbaI制限断片(XbaI消化により生成されるDNA)サイズの変化を特定できる。(図2)。

成果の活用面・留意点

  • O157のPFGEパターンにおいて染色体DNAの脱落により生じるバンド数の相違は2または3本である。PFGEによるO157疫学解析の際にはバンド3本までの相違は由来が同一である可能性を考慮すべきである。
  • 染色体DNAの脱落は牛の腸管を通過したO157 PFGEパターンに認められる全ての変化を説明するものではない。

具体的データ

図1 牛腸管通過に伴うO157 PFGEパターンの変化

図2 染色体DNAの脱落に伴うXbaI制限断片サイズの変化

その他

  • 研究課題名:飼料・畜産物の生産段階における安全性確保技術の開発
  • 中課題整理番号:323d
  • 予算区分:委託プロ(BSE・人獣)
  • 研究期間:2003～2007年度
  • 研究担当者:秋庭正人、吉井紀代、小椋義俊(宮崎大)、林 哲也(宮崎大)、網代 隆(宮城県)、鮫島俊哉、中澤宗生、楠本正博、岩田剛敏
  • 発表論文等:Yoshii N. et al. (2009) Appl. Environ. Microbiol. 75 (17):5719-5726