طبقه‌بندی مولکولی و تجزیه و تحلیل شجره‌ای ژنوتایپ‌های 8-LPS1 جدایه‌های پاستورلا مولتوسیدای طیوری در ایران با استفاده از روش LPS- PCR typing

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه میکروب شناسی پزشکی، موسسه تحقیقات واکسن وسرم سازی رازی

2 آزمایشگاه ملی تحقیقات پاستورلا، موسسه تحقیقات واکسن وسرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

3 بخش آزمایشگاه مرکزی و تجهیزات دقیق، موسسه تحقیقات واکسن وسرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

4 کارشناس ارشد ژنتیک، گروه علوم سلولی مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران – ایران

چکیده

پاستورلا مولتوسیدا یک پاتوژن گرم منفی و مهم در دامپزشکی می‌باشدکه براساس آنتی‌ژن پلی ساکاریدی به 16 سروتایپ با استفاده از روش ژل دیفیوژن تقسیم می‌شود. در این مطالعه روشLPS PCR typing برای تایپینگ مولکولی وآنالیز فیلوژنیک ژنوتایپ‌های 8 - LPS1 جدایه‌های پاستورلا مولتوسیدا از طیور ایران به کار گرفته شد. در این مطالعه 30 جدایه طیوری پاستورلا مولتوسیدا در محیط کشت اختصاصی (BHI) کشت داده شده و DNA ژنومی آن‌ها به روش جوشاندن استخراج گردید. شناسایی به روش بیوشیمیایی و مولکولی انجام گردید. ژنوتایپینگ لیپوپلی ساکاریدی به روش LPS-PCR و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی انجام شد. محصولات PCR از هر یک از ژنوتایپ‌ها تعیین سکانس شده و ارتباط آن‌ها با توالی‌های موجود در Gen bank مقایسه گردید. تمام ایزوله‌های مورد بررسی با روش LPS -PCR قابل تیپ‌بندی بودند. از بین جدایه‌ها، 18جدایه دارای ژنوتیپ L1 (60 درصد) و4جدایه دارای ژنوتیپ L2 (33/13 درصد) و 5 جدایه دارای ژنوتیپ L3 (66/16 درصد) و2جدایه دارای هرسه ژنوتیپ L1,L2,L3 (66/6 درصد) و 1جدایه دارای دو ژنوتیپ L2,L3 (33/3 درصد) بودند. هیچکدام ایزوله‌ای با ژنوتیپ‌های دیگر شناسایی نشدند ژنوتیپ‌های L4-L8 در بین جدایه‌های مطالعه شده شناسایی نشدند. در مقایسه نتایج توالی نوکلئوتیدی جدایه‌های بومی ایران با جدایه‌های موجود در Genbank اختلافات قابل توجه وجود داشت.روش LPS PCR typing نشان داد که سه ژنوتیپ L1, L2 و L3 پاستورلا مولتوسیدا در جدایه‌های بومی ایران حضور دارند. این تحقیق نشان داد که روش LPS- PCR یک سیستم تایپینگ مناسب برای افتراق بین جدایه‌های پاستورلا مولتوسیدا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Molecular typing and phylogenic analysis of the LPS1-8 genotypes of Pasteurella multocida isolates from poultry by LPS- PCR typing method

نویسندگان [English]

  • Z. Yazdanpour 1
  • A. R. Jabbari 2
  • M. Esmaeili Zad. 3
  • R. Mesri 4
1 MSC Student, Department of Medical Microbiology, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organisation (AREEO), Tehran, Iran.
2 Jabbari, A. R., (Corresponding Author) Pasteurella Research National Lab Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organisation (AREEO), Tehran, Iran.
3 Section Central Lab and Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organisation (AREEO), Tehran, Iran.
4 MSC Student Jenetic, Group Molcular and Cellular, Bio Science Faculty, Kharazmi University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Pasteurella multocida is a gram-negative bacteria of veterinary importance which has divided into 16 somatic or lipopolysaccharide (LPS) serovars using an agar gel diffusion precipitation test. In this study LPS PCR typing method was used for molecular typing and phylogenic analysis of the LPS1-8 genotypes of P. multocida isolates from poultry in Iran.In this study 30 isolates P. multocida were cultured on BHI medium, genomic DNA was extracted by boiling method, strains were identified by biochemical and molecular methods. LPS genotyping were typed using the LPS -PCR and Specific Primers, products were sequenced and compared with the GenBank sequences. All of the isolates were typed using the LPS PCR typing . 60% of isolates contained LPS1, 13.4% LPS2, 16.6% LPS3, 6/66% L1, L2, L3, 3/33% L2, L3. None of the other genotypes (L4-L8) were detected among the isolates. There were found considerable differences of nucleotide LPS genes of Iranian isolates and the related sequences in the GenBank. LPS- PCR typing showed that three LPS genotypes of L1, L2 and L3 were present among Iranian P. multocida isolates. This study showed that LPS- PCR typing was a suitable typing method for differentiating among avian P. multocida isolates based on LPS genotypes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pasteurella multocida
  • Poultry
  • genotyping
  • LPS PCR
1. Boyce, J. D, Harper, M. Wilkie, I. W., Alder, B., .2010.P asteurella In: PrescoTT. J. F. (Ed). Pathogenesis of bacterial infections in animals. Blackwell Publishing., Ames, I.A. United States of America. P: 457-470.
2. Boyce, J. D, wilkie, I. W., and B. Alder. 2004. Pasteurella and Mannheimia, In C. L. Gyles, C. O. Thoen, J. F. Prescott, and G. Songer (ed), Pathogenesis of bacterial infections of animals. Blackwell Publishing. Oxford, United Kingdom. P: 385-396.
3. Christensen, J. P. and Bisgaard, M. 2000. Fowl cholera. Journal of Science and Technology. 19: 626-637.
4.De Alwis, M. C. 1992. Haemorrhagic Septicaemia a general review. British Veterinary Journal. 148: 99-112.
5.Chanter, N. 1990. Molecular aspects of the virulence of Pasteurella multocida. Canadian Journal Veterinary Research., 54,S45-S47.
6.Weber , D. J., Wolfson, J. S., Swartz, M. N., and Hooper, D. C.1984. Pasteurella multocida infections. Report of 34 cases and review of the literature. Medicine (Baltimore), 63,133-154.
7.Jeong, C. G., J.S. Ma, and S.J. Kim. 1987. Fowl Cholera, New animal diseases book, Hyang Moon Book, Seoul P: 264-267.
8. Harper, M., John, D., Boyce and Adler, B. 2006. Pasteurella multocida pathogenesis:125 years after Pasteur. FEMS Microbiology Letters. 265:1-10.
9. Chung JY, Wilkie, I. W., Boyce, J. D., Towensend KM, Frost, A. J., Ghoddusi, M., Alder B. 2001. Role of capsule in the pathogenesis of fowl cholera caused by Pasteurella multocida serogroup A. Journal of Infectious Diseases and Immunity. 69:2487-2492.
10. Heddleston ,K. L., Gallagher, J. E., and Rebers, P.A. 1972. Fowl cholera: gel diffusion precipitin test for serotyping Pasteurella multocida from avian species. Avian Diseases. 16: 925-936.
11. Harper, M., Cox, A. D., Michael. F. S., Wilkie, I.W., Boyce, J.D., Adler, B. 2004. A Heptosyltranferase mutant of Pasteurella multocida produces a truncated lipopolysaccharide structure and is attenuated in virulence. Infections and Immunity. 72: 3436-3443.
12. Harper, M., Michael, F. S., Steen, J. A., John, M., Dorsten, L. V., Parnas, H., Vinogradov E, Adler, B.,Cox A, and Boyce, J.D. 2014. Structural analysis of lipopolysaccharide produced by Heddleston serovars 10,11,12 and 15 and the identification of a new Pasteurella multocida LPS outer core biosynthesis locus, L6. Glycobiology Journal. 24: 649-659.
13. Raetz, C. R., Whitfield, C. 2002. Lipopolysaccharide endotoxins. Annual Review. Biochemistry. 71: 635-700.
14. Blackall, P.J., Mifin, J.K., 2000. A review of identification and typing of Pasteurella multocida. Avian Pathology Journal. 29: 271–287.
15. Harper, M., John, M., Turni, C., Edmunds, M., Michael., F. S., Adler, B., Blackall, P.J. 2014. Development of a rapid multiplex PCR to genotype Pasteurella multocida strains using the lipopolysaccharide outer core biosynthesis locus. Journal of Clinical Microbiology. 28: 14_24.
16. Harper, M., Michael, F. S., Steen, J. A., John, M., Wright, C. L., Dorsten, L. V., Vinogradov, E., Adler, B., Cox. A., and Boyce, J. D. 2014. Characterization of the lipopolysaccharide produced by Pasteurella multocida serovars 6,7 and 16; identification of lipopolysaccharide genotypes L4 and L8. Glycobiology Journal. 25:3,294-302.
17. Harper, M., Michael, F. S., Vinogradov, E., John, M., Boyce, J.D., Adler, B., and Cox A. D. 2012. Characterization of the lipopolysaccharide from Pasteurella multocida Heddleston serovar 9; identification of a proposed bifunctional dTDP-3-acetamido-3,6-dideoxy-{alpha}-D-glucose biosynthesis enzyme. Glycobiology Journal. 22:332-344.
18- Townsend, K. M., Boyce, J. D., Chung, J. Y., Frost, A. J., Adler, B. 2001. Genetic organization of Pasteurella multocida cap Loci and development of a multiplex capsular PCR typing system. Journal of Clinical Microbiology. 39: 924–929.
19- Rimler, R. B. and. Rhoades, K. R. 1989. Pasteurella multocida. Pasteurella and Pasteurellosis. 1: p. 37-73.